JP2006035377A - Ball end mill - Google Patents

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JP2006035377A JP2004219282A JP2004219282A JP2006035377A JP 2006035377 A JP2006035377 A JP 2006035377A JP 2004219282 A JP2004219282 A JP 2004219282A JP 2004219282 A JP2004219282 A JP 2004219282A JP 2006035377 A JP2006035377 A JP 2006035377A
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blades
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Haruhisa Higasayama
晴久 日笠山
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Toyota Motor Corp
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Toyota Motor Corp
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To solve the problems that (1) it is difficult to control the revolving speed and feed speed in curved surface processing, in which "erected walls" and "flat portions" are mixed, in accordance with the state of cutting process using an end mill and (2) it is also difficult to keep a cutting point constant when carrying out cutting process while maintaining the relative angle between the cutting surface and the tool so as not to change the cutting points (circumferential speed), because priority is given to averting mutual interference of the tool and work. <P>SOLUTION: The ball end mill 1 is provided with a tip portion 10, equipped with effective blades, and a side end portion 11, formed sequentially to the tip portion 10 and also equipped with effective blades. The number of blades on the tip portion 10 is made larger than that of blades on the side end portion 11. Effective blades are composed of principal blades 2 and subordinate blades 3 having a diameter smaller than that of principal blades 2, and the number of principal blades 2 installed on the tip portion 10 is made larger than that of principal blades 2 on the side end portion 11. <P>COPYRIGHT: (C)2006,JPO&NCIPI

Description

本発明は、切削加工に用いられるエンドミルの構成に関するものである。より詳しくは、エンドミルを用いた切削においてビビリの発生を抑え、効率的に切削加工を行うためのエンドミル形状に関する。   The present invention relates to a configuration of an end mill used for cutting. More specifically, the present invention relates to an end mill shape for suppressing chattering in cutting using an end mill and performing cutting efficiently.

ボ−ルエンドミルは金型作成などの3次元曲面加工において短時間での作成が望まれる場合によく用いられるものであり、特に、ボールエンドミルを用いた高速切削の要求が強いものである。ボ−ルエンドミルは、ボ−ル刃の円弧半径を、ノ−ズを基点として、刃付け研削することにより精度のよい円弧半径を付与することができる利点がある。
そして、高能率な加工を実現するためには、刃数を増やして多刃化し、切りくずを小さくすることが行われている。また、様々な刃先の試みが行われており、多刃化に伴うチップポケットの減少を解決するための排出性に関する刃先の工夫や、ねじれ量の工夫もされている。
The ball end mill is often used when it is desired to create in a short time in three-dimensional curved surface processing such as mold making, and the demand for high-speed cutting using a ball end mill is particularly strong. The ball end mill has an advantage that an arc radius with high accuracy can be provided by grinding the arc radius of the ball blade with a nose as a base point.
And in order to implement | achieve highly efficient process, increasing the number of blades and making it multi-blade and making a chip small are performed. In addition, various cutting edge attempts have been made, and the cutting edge has been devised with regard to dischargeability and the twist amount has been devised in order to solve the reduction in chip pockets associated with the increase in the number of cutting edges.

多刃ボールエンドミルの構造において、ねじれを有する複数の外周刃とボール刃とからなり、ノーズに達する親刃とノーズに達しない子刃とで構成したものが知られている(例えば、特許文献1)。
さらに、軟質材料用切削工具において、工具本体のボディー部の外周に螺旋状の外周刃を形成して、先端部に多数の切刃を設けた先端形状をしたものも知られている(例えば、特許文献2)。
特開平10−80816号公報 実開平6−50719号公報
In the structure of a multi-blade ball end mill, there is known a structure composed of a plurality of outer peripheral blades having a twist and a ball blade and comprising a master blade that reaches the nose and a slave blade that does not reach the nose (for example, Patent Document 1). ).
Further, a soft material cutting tool is also known in which a spiral outer peripheral blade is formed on the outer periphery of the body portion of the tool body, and a tip shape having a number of cutting blades provided at the distal end portion (for example, Patent Document 2).
Japanese Patent Laid-Open No. 10-80816 Japanese Utility Model Publication No. 6-50719

従来の多刃工具では、突き出し量の長い状態での加工で、ビビリ振動が発生し易くなる。工具側端部付近で加工を行う「立ち壁」加工ではビビリが発生しやすく、このビビリ振動を抑制するために工具回転数を下げる工具の回転数制御を行う必要がある。特にコーナー形状部の加工においては、工具回転数を下げるため、これにあわせて工具の一刃当たりの送り量を制御する必要がある。このため、工具の送り速度も上げられない状態となり、切削加工にかかる時間が増大することとなる。
一方で、工具先端部に近い部分で加工が行われる「平坦部」加工においては、工具の周速が側端部に比べて極端に小さくなってしまい(先端部の回転中心では周速が0となる)、引きずり加工に近くなってしまう。このため、できるだけ回転数を上げて積極的に切り屑を創り出し、切削負荷を減らす加工が望まれるものである。
しかし、「立ち壁」と「平坦部」とが混在する曲面形状加工においては、回転速度および送り速度を加工状況に応じて制御する必要があり、工具の回転数や送り量において複雑な制御が要求されることとなり、切削加工作業を行うことが困難である。また、切削ポイント(周速)が変わらないように、切削面と工具との相対角度を保つ「同時5軸加工」を行うには、工具とワークとの干渉回避が優先され、切削ポイントを一定に保って加工することは非常に困難である。
In the conventional multi-blade tool, chatter vibration is likely to occur during machining with a long protruding amount. “Standing wall” machining, in which machining is performed near the end on the tool side, is liable to generate chatter, and in order to suppress this chatter vibration, it is necessary to control the rotation speed of the tool to lower the tool rotation speed. Particularly in the processing of the corner-shaped portion, it is necessary to control the amount of feed per blade in accordance with this in order to reduce the tool rotation speed. For this reason, the feed rate of the tool cannot be increased, and the time required for cutting increases.
On the other hand, in the “flat portion” machining in which machining is performed in a portion close to the tool tip, the peripheral speed of the tool is extremely small compared to the side edge (the peripheral speed is 0 at the rotation center of the tip). It becomes close to drag processing. For this reason, the processing which raises the number of rotations as much as possible, actively creates chips and reduces the cutting load is desired.
However, in curved surface shape machining where “standing wall” and “flat part” coexist, it is necessary to control the rotation speed and feed speed according to the machining situation, and complicated control of the tool rotation speed and feed amount is required. It will be required, and it is difficult to perform the cutting work. In order to perform “simultaneous 5-axis machining” that maintains the relative angle between the cutting surface and the tool so that the cutting point (peripheral speed) does not change, priority is given to avoiding interference between the tool and the workpiece, and the cutting point is kept constant. It is very difficult to keep it at a high level.

特許文献1に示される技術においては、先端部の刃数と側部の刃数とが同じであり、先端部にかかる負荷と側部にかかる負荷とのバランスをとるのが困難であり、加工状況に応じて回転数や送り速度の複雑な調節が必要となるものである。
そして、特許文献2に示される技術においては、切削対象が軟質材料であり、側部には1つのらせん状周刃が設けられるものであり、金属材料について使用する場合には適さないものである。
In the technique disclosed in Patent Document 1, the number of blades at the tip and the number of blades at the side are the same, and it is difficult to balance the load on the tip and the load on the side. Depending on the situation, complicated adjustment of the rotation speed and feed rate is required.
And in the technique shown by patent document 2, the cutting object is a soft material, and one helical peripheral blade is provided in a side part, and when using about a metal material, it is not suitable. .

上記の課題を解決すべく、本発明においては、回転切削工具の周速の大きくなる工具側端部では刃数が少なく、逆に周速の小さくなる工具先端部では刃数が多いボールエンドミルを構成するものである。これにより、突き出しの長い工具による深堀加工において、ビビリ振動を抑えた加工を可能とするものである。   In order to solve the above problems, in the present invention, a ball end mill having a small number of blades at the tool side end portion where the peripheral speed of the rotary cutting tool is large and a large number of blades at the tool tip portion where the peripheral speed is small is provided. It constitutes. This enables processing with reduced chatter vibration in deep drilling with a tool having a long protrusion.

すなわち、請求項1に記載のごとく、複数の刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とに構成するボールエンドミルであって、刃の一部を側端部において小さく構成し、先端部の刃数を側端部の刃数よりも多くする。   That is, as described in claim 1, a ball end mill that includes a plurality of blades at a tip portion and a side end portion provided following the tip portion, wherein a part of the blade is configured to be small at the side end portion. The number of blades at the tip is made larger than the number of blades at the side edge.

請求項2に記載のごとく、有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とに構成するボールエンドミルであって、有効刃を主刃と該主刃より径の小さい副刃とで構成し、先端部に設けた主刃の数が側端部に設けた主刃の数よりも多くする。   3. A ball end mill comprising an effective blade as a leading end portion and a side end portion provided following the leading end portion according to claim 2, wherein the effective blade is a main blade and a secondary blade having a smaller diameter than the main blade. And the number of main blades provided at the tip end portion is larger than the number of main blades provided at the side end portions.

請求項3に記載のごとく、有効刃の先端より軸心方向に一定距離までを先端部とし、該有効刃の先端部以降の部分を側端部とする。   As described in claim 3, a portion from the tip of the effective blade to a certain distance in the axial direction is defined as a tip portion, and a portion subsequent to the tip portion of the effective blade is defined as a side end portion.

請求項4に記載のごとく、有効刃において、刃の周速度が一定値以下の部分を先端部とし、刃の周速度が該一定値より速い部分を側端部とする。   As described in claim 4, in the effective blade, a portion where the peripheral speed of the blade is equal to or less than a predetermined value is defined as a tip portion, and a portion where the peripheral speed of the blade is faster than the predetermined value is defined as a side end portion.

請求項5に記載のごとく、有効刃の側面視において、軸心と刃接線とが成す角度が一定値以上の部分を先端部とし、軸心と刃接線とが成す角度が該一定値より小さい部分を側端部とする。   As described in claim 5, in a side view of the effective blade, a portion where the angle formed between the axis and the blade tangent is a predetermined value or more is a tip portion, and the angle formed between the axis and the blade tangent is smaller than the fixed value. Let the part be the side edge.

請求項6に記載のごとく、有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とにより構成するボールエンドミルであって、有効刃を主刃と副刃とにより構成し、先端部における主刃の径と副刃の径との差よりも側端部における主刃の径と副刃の径との差を大きく構成する。   7. A ball end mill in which the effective blade is constituted by a tip portion and a side end portion provided subsequent to the tip portion as in claim 6, wherein the effective blade is constituted by a main blade and a sub blade, and the tip portion The difference between the diameter of the main blade and the diameter of the sub blade is larger than the difference between the diameter of the main blade and the diameter of the sub blade.

請求項1に記載のごとく、複数の刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とに構成するボールエンドミルであって、刃の一部を側端部において小さく構成し、先端部の刃数を側端部の刃数よりも多くするので、
ボールエンドミルにおいて、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
A ball end mill comprising a plurality of blades as a tip portion and a side end portion provided subsequent to the tip portion, wherein a part of the blade is configured to be small at the side end portion. Since the number of blades at the part is larger than the number of blades at the side edge,
In the ball end mill, the number of blades simultaneously hitting the cutting surface can be reduced, and chatter of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

請求項2に記載のごとく、有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とに構成するボールエンドミルであって、有効刃を主刃と該主刃より径の小さい副刃とで構成し、先端部に設けた主刃の数が側端部に設けた主刃の数よりも多くするので、
ボールエンドミルにおいて、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
3. A ball end mill comprising an effective blade as a leading end portion and a side end portion provided following the leading end portion according to claim 2, wherein the effective blade is a main blade and a secondary blade having a smaller diameter than the main blade. Since the number of main blades provided at the tip end portion is larger than the number of main blades provided at the side end portions,
In the ball end mill, the number of blades simultaneously hitting the cutting surface can be reduced, and chatter of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

請求項3に記載のごとく、有効刃の先端より軸心方向に一定距離までを先端部とし、該有効刃の先端部以降の部分を側端部とするので、
ボールエンドミルにおいて、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
As described in claim 3, since the tip portion is a certain distance in the axial direction from the tip of the effective blade, and the portion after the tip portion of the effective blade is a side end portion,
In the ball end mill, the number of blades simultaneously hitting the cutting surface can be reduced, and chatter of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

請求項4に記載のごとく、有効刃において、刃の周速度が一定値以下の部分を先端部とし、刃の周速度が該一定値より速い部分を側端部とするので、
ボールエンドミルにおいて、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
As described in claim 4, in the effective blade, a portion where the peripheral speed of the blade is a constant value or less is a tip portion, and a portion where the peripheral speed of the blade is faster than the constant value is a side end portion.
In the ball end mill, the number of blades simultaneously hitting the cutting surface can be reduced, and chatter of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

請求項5に記載のごとく、有効刃の側面視において、軸心と刃接線とが成す角度が一定値以上の部分を先端部とし、軸心と刃接線とが成す角度が該一定値より小さい部分を側端部とするので、
ボールエンドミルにおいて、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
As described in claim 5, in a side view of the effective blade, a portion where the angle formed between the axis and the blade tangent is a predetermined value or more is a tip portion, and the angle formed between the axis and the blade tangent is smaller than the fixed value. Because the part is the side edge,
In the ball end mill, the number of blades simultaneously hitting the cutting surface can be reduced, and chatter of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

請求項6に記載のごとく、有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とにより構成するボールエンドミルであって、有効刃を主刃と副刃とにより構成し、先端部における主刃の径と副刃の径との差よりも側端部における主刃の径と副刃の径との差を大きく構成するので、
ボールエンドミルにおいて、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
7. A ball end mill in which the effective blade is constituted by a tip portion and a side end portion provided subsequent to the tip portion as in claim 6, wherein the effective blade is constituted by a main blade and a sub blade, and the tip portion Because the difference between the diameter of the main blade and the diameter of the sub blade at the side end is larger than the difference between the diameter of the main blade and the diameter of the sub blade at
In the ball end mill, the number of blades simultaneously hitting the cutting surface can be reduced, and chatter of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

本発明は、ボールエンドミルにおいて、有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とにより構成し、ボールエンドミルの切削効率を向上させるものであり、先端部において切削抵抗を軽減しながら、側端部においてボールエンドミルのビビリを抑制するものである。   In the ball end mill, the effective edge of the ball end mill is composed of a tip end portion and a side end portion provided subsequent to the tip end portion, thereby improving the cutting efficiency of the ball end mill and reducing the cutting resistance at the tip end portion. However, chatter of the ball end mill is suppressed at the side end.

次に、本発明の実施例について図を用いて説明する。
図1はボールエンドミルの正面図であり、図2は同じく側面図である。
ボールエンドミル1は先端を半球状に構成した柱状体の先端より切削刃を設けたものであり、後端側にはシャンクが構成されている。ボールエンドミル1に構成された刃において、切削に用いられる部分が有効刃である。
ボールエンドミル1の有効刃は先端部10および側端部11に設けられた切削刃により構成されており、先端部10にはボール刃4が、側端部11には主刃3および副刃3が設けられている。
ボール刃4は半球状の先端部に構成されるものであり、ボールエンドミル1の先端より一定方向にねじれながら外周面に延出されている。本実施例においては、ボール刃4を、軸心を中心として、等角度に4つのボール刃4・4・・を配設するものである。そして、ボール刃4・4・・は側端部11に構成される刃に接続するものであり、主刃2もしくは副刃3に連続的に接続するものである。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the drawings.
FIG. 1 is a front view of the ball end mill, and FIG. 2 is a side view of the same.
The ball end mill 1 is provided with a cutting blade from the tip of a columnar body having a hemispherical tip, and a shank is formed on the rear end side. In the blade configured in the ball end mill 1, a portion used for cutting is an effective blade.
The effective blade of the ball end mill 1 is constituted by cutting blades provided at the tip portion 10 and the side end portion 11, the ball blade 4 at the tip portion 10, and the main blade 3 and the auxiliary blade 3 at the side end portion 11. Is provided.
The ball blade 4 is constituted by a hemispherical tip, and extends from the tip of the ball end mill 1 to the outer peripheral surface while twisting in a certain direction. In this embodiment, the ball blade 4 is provided with four ball blades 4, 4. The ball blades 4, 4... Are connected to the blades formed on the side end portions 11, and are continuously connected to the main blade 2 or the sub blade 3.

主刃2および副刃3はボールエンドミル1の側部において、らせん状に構成されている。側端部11において、主刃2と副刃3とは交互に配設されており、正面視において軸心を中心として主刃2の対向位置に主刃2が、副刃3の対向位置には副刃3が設けられている。そして、副刃3の径は主刃2の径より小さく構成されており、主刃2は副刃3より軸心から離れた位置に構成されるものである。主刃2が副刃3より外側に位置することとなり、ボールエンドミル1は回転しながら移動するので、主刃2および副刃3により切削が行われることとなる。側端部11による切削において、主刃2が主に切削を行うものであり、副刃3は切刃として無効となるくらいに径を小さくするものである。これにより、ボールエンドミルのビビリ抑制を行うことができる。
すなわち、ボールエンドミル1の側部に複数の切削刃を構成するとともに、側部に構成される複数ある切削刃の内から一部切削刃の径を、他の切削刃の径より小さく構成することにより、側端部11においてビビリの発生を抑制させるものである。側端部11において、ボールエンドミルの径に達する切削刃の数を先端部の刃数より少なく構成することにより、側端部11のビビリ発生を抑制させるものである。
The main blade 2 and the auxiliary blade 3 are formed in a spiral shape at the side of the ball end mill 1. In the side end portion 11, the main blade 2 and the sub blade 3 are alternately arranged, and the main blade 2 is located at a position opposed to the main blade 2 around the axis in a front view. Is provided with a secondary blade 3. And the diameter of the subblade 3 is comprised smaller than the diameter of the main blade 2, and the main blade 2 is comprised in the position away from the shaft center rather than the subblade 3. FIG. Since the main blade 2 is located outside the sub blade 3 and the ball end mill 1 moves while rotating, cutting is performed by the main blade 2 and the sub blade 3. In the cutting by the side end portion 11, the main blade 2 mainly performs cutting, and the sub-blade 3 has a diameter that is ineffective as a cutting blade. Thereby, chattering suppression of the ball end mill can be performed.
That is, a plurality of cutting blades are configured on the side portion of the ball end mill 1 and a diameter of a part of the cutting blades formed on the side portion is configured to be smaller than the diameters of the other cutting blades. This suppresses the occurrence of chatter at the side end portion 11. In the side end portion 11, the number of cutting blades reaching the diameter of the ball end mill is configured to be smaller than the number of blades at the tip end portion, thereby suppressing chattering at the side end portion 11.

このように、ボールエンドミル1を構成することにより、先端部における刃数を側端部における刃数より多くするものである。被加工部材を切削する刃の数を側端部より先端部の方が多くなるように構成することにより、先端部10における切削性を維持しながら、側端部11におけるビビリの発生を抑制できる。これにより、ボールエンドミル1のビビリを抑え、「立ち壁」と「平坦部」とが混在する曲面形状加工を容易に行うことができる。
被加工材に複数の刃が同時に当たるとビビリ易くなる側部では刃数を少なくし、周速度が小さくなる端部においては刃数を多くすることにより切削性能を維持するものである。これにより、「立ち壁」加工時におけるビビリを抑制するとともに、「平坦部」加工における効率的な処理を行うことができるものである。
In this way, by configuring the ball end mill 1, the number of blades at the tip end portion is made larger than the number of blades at the side end portion. By configuring the number of blades for cutting the workpiece to be larger at the tip than at the side end, the occurrence of chatter at the side end 11 can be suppressed while maintaining the machinability at the tip 10. . Thereby, chattering of the ball end mill 1 can be suppressed, and curved surface shape processing in which “standing wall” and “flat portion” are mixed can be easily performed.
The cutting performance is maintained by reducing the number of blades at the side portion where a plurality of blades easily hit the workpiece, and reducing the number of blades at the end portion where the peripheral speed is reduced. Thereby, chattering at the time of “standing wall” processing is suppressed, and efficient processing in “flat portion” processing can be performed.

このようなボールエンドミルは、従来のボールエンドミルを用いて容易に製作可能である。図3はボールエンドミルの製作構成を示す図であり、図3(a)はボールエンドミルの製作構成を示す正面図であり、図3(b)は同じく側面図である。
実施例に示すボールエンドミルは、従来のボールエンドミルにおいて側端部に構成されている複数刃の内から一部の刃を小さくすることにより製作可能となるものである。図3に示すごとく、ボールエンドミルにおいて、先端部10の刃を残し、側端部において4つ構成された刃の内から、対向する2つの刃を切削加工などにより他の刃より小さく加工するものである。すなわち、図3において黒矢印がさす部位を削り、径を小さくすることにより、副刃3を構成することができ、残った刃が主刃2となるものである。
これにより、従来のボールエンドミルより、先端部の刃数より側端部の刃数が少ないボールエンドミルを容易に構成することができるものである。従来のボールエンドミルから容易に製作可能な構成であるため、製造にかかるコストを低減できるとともに、必要に応じて従来のボールエンドミルから製作することもできる。
Such a ball end mill can be easily manufactured using a conventional ball end mill. FIG. 3 is a view showing the manufacturing configuration of the ball end mill, FIG. 3 (a) is a front view showing the manufacturing configuration of the ball end mill, and FIG. 3 (b) is a side view of the same.
The ball end mill shown in the embodiment can be manufactured by reducing some of the blades from among the plurality of blades formed at the side end in the conventional ball end mill. As shown in FIG. 3, in the ball end mill, the blade at the tip portion 10 is left and two opposing blades are machined smaller than the other blades by cutting or the like among the four blades formed at the side edge portion. It is. That is, the secondary blade 3 can be configured by cutting the portion indicated by the black arrow in FIG. 3 and reducing the diameter, and the remaining blade becomes the main blade 2.
As a result, a ball end mill can be easily configured that has fewer blades at the side ends than the number of blades at the tip than the conventional ball end mill. Since the structure can be easily manufactured from the conventional ball end mill, the manufacturing cost can be reduced, and the conventional ball end mill can be manufactured as needed.

次に、先端部と側端部との区分について図を用いて説明する。
図4は延出方向に沿って先端部を側端部とを区分する例を示す図である。
Next, the division between the front end and the side end will be described with reference to the drawings.
FIG. 4 is a diagram illustrating an example in which the tip portion is divided from the side end portion along the extending direction.

はじめに、軸心方向に沿って先端部と側端部とを区分する構成について説明する。この構成においては、図4に示すごとく、先端よりの区間aを先端部とし、先端部以降の基端部側(図4における右方側)へ続く区間bを側端部として、刃数の調整を行うものである。なお、区間bは有効刃において区間aを除いた部分ともいえる。
区間aに設ける刃の数より、区間bに設ける刃の数を少なく構成するものである。区間bにおいて刃の数を少なくする構成としては、区間bにおいて切削刃として作用する刃の数を、区間aの切削刃として作用する刃の数より少なくし、残りの刃を切削刃として作用する刃より小さく構成するものである。
区間aと区間bとの接続部においては、区間aに設けた刃の一部を段付状態として径を急激に小さく構成したり、刃の径を徐々に小さく構成したりすることができるものである。
なお、先端部と側端部の区分は、加工する材料や速度、仕上げ品質などを考慮して適宜設定するものであり、この実施例においては区間aを決定するものである。
このようにボールエンドミルを構成することにより、ボールエンドミルの側端部において、切削面に同時に当たる刃数を少なくでき、ボールエンドミルのビビリを抑制できる。これにより、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要がなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
First, the structure which divides a front-end | tip part and a side end part along an axial center direction is demonstrated. In this configuration, as shown in FIG. 4, the section “a” from the tip is the tip, and the section “b” continuing to the base end side (right side in FIG. 4) after the tip is the side end. Make adjustments. It can be said that the section b is a portion of the effective blade excluding the section a.
The number of blades provided in the section b is less than the number of blades provided in the section a. As a configuration for reducing the number of blades in the section b, the number of blades acting as cutting blades in the section b is made smaller than the number of blades acting as cutting blades in the section a, and the remaining blades act as cutting blades. It is smaller than the blade.
In the connection part between the section a and the section b, a part of the blade provided in the section a can be stepped and the diameter can be rapidly reduced, or the blade diameter can be gradually reduced. It is.
In addition, the division | segmentation of a front-end | tip part and a side end part is suitably set in consideration of the material to process, speed, finishing quality, etc., In this Example, the area a is determined.
By configuring the ball end mill in this way, the number of blades that simultaneously strike the cutting surface at the side end of the ball end mill can be reduced, and chattering of the ball end mill can be suppressed. Thereby, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, it is not necessary to extremely reduce the feed rate and the number of rotations even during “standing wall” processing, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

次に、刃の周速度により先端部を側端部とを区分し、刃の数を調整するものである。
図5は周速により先端部を側端部とを区分する例を示す図であり、図5(a)5は周速により先端部を側端部とを区分する例を示す図であり、図5(b)は区分において段をつける構成を示す図であり、図5(c)は区分より副刃を徐々に小さくする構成を示す図である。
切削工具の刃の周側に応じて、切削刃の数を調節するものである。一定の周速以下の部分を先端部とし、それより大きい周速の部分を側端部とし、先端部の刃数を側端部の刃数より多くするものである。
図5に示すごとく、エンドミルは略半球形部に円柱形部が接続した構成となっており、半球形部において先端より後端側に行くほど径が大きくなり、円柱形部において径が一定になる。このため、半球形部において後端側に行くほど回転時における周速が大きくなり円柱形部において周速が一定となる。
周速により先端部と側端部とを区分する際には、先端部と側端部との境界は図5の2点鎖線に示すように、半球形部に中途部において区分されるものとなる。
すなわち、エンドミルに構成された有効刃において、区分となる周速Vcより小さい周速Vaとなる部分を先端部、周速Vcより大きくなる周速Vbとなる部分を側端部とするものである。
Next, the number of blades is adjusted by dividing the tip portion from the side end portion by the peripheral speed of the blade.
FIG. 5 is a diagram showing an example of dividing the tip portion from the side end portion by the peripheral speed, and FIG. 5A is a diagram showing an example of dividing the tip portion from the side end portion by the peripheral speed, FIG. 5B is a diagram illustrating a configuration in which a step is provided in the section, and FIG. 5C is a diagram illustrating a configuration in which the auxiliary blade is gradually made smaller than the section.
The number of cutting blades is adjusted according to the peripheral side of the cutting tool blade. A portion below a certain peripheral speed is defined as a tip portion, a portion having a larger peripheral speed is defined as a side end portion, and the number of blades at the tip portion is made larger than the number of blades at the side end portion.
As shown in FIG. 5, the end mill has a configuration in which a cylindrical portion is connected to a substantially hemispherical portion, and the diameter increases toward the rear end side from the tip in the hemispherical portion, and the diameter is constant in the cylindrical portion. Become. For this reason, the peripheral speed at the time of rotation increases as it goes to the rear end side in the hemispherical part, and the peripheral speed becomes constant in the cylindrical part.
When the tip portion and the side end portion are divided by the peripheral speed, the boundary between the tip portion and the side end portion is divided into a hemispherical portion in the middle as shown by a two-dot chain line in FIG. Become.
That is, in the effective blade configured in the end mill, a portion where the peripheral speed Va is smaller than the peripheral peripheral speed Vc is a tip portion, and a portion where the peripheral speed Vb is higher than the peripheral speed Vc is a side end portion. .

区分以降において、刃数を少なくする構成としては、図5(b)に示すごとく、先端部においてのみ構成される刃を設けるものであり、この刃は区分において段を設けて側端部には続かないようにするものである。これにより、区分以降において副刃がなくなり、主刃のみとなり立ち壁においてのビビリを抑制することができる。
さらに、図5(c)に示すごとく、区分以降において、側端部に構成されるいくつかの刃を徐々に小さくすることも可能である。大きさが維持される刃を主刃2、小さくなる刃を副刃3とすると、副刃3は区分以降において主刃2より徐々に小さく構成されるものである。これにより、切削に有効な刃を区分近傍において徐々に変化させることができる。そして、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上でき、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
As shown in FIG. 5 (b), a blade that is configured only at the tip is provided as a configuration for reducing the number of blades after the section. It is something that will not continue. Thereby, after a division, there is no sub blade, it becomes only a main blade, and chatter in a standing wall can be controlled.
Further, as shown in FIG. 5 (c), it is possible to gradually reduce some of the blades formed on the side end after the section. When the blade whose size is maintained is the main blade 2 and the small blade is the sub blade 3, the sub blade 3 is configured to be gradually smaller than the main blade 2 after the section. Thereby, the blade effective for cutting can be gradually changed in the vicinity of the section. Further, the processing accuracy using the ball end mill can be improved, and the time required for processing can be reduced without having to extremely reduce the feed rate and the rotational speed even during the “standing wall” processing. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

次に、回転軸心と接線の成す角度により、先端部を側端部とを区分し、刃の数を調整するものである。
図6は接線と軸心との成す角度により先端部を側端部とを区分する例を示す図である。
図6に示すごとく、回転軸心と接線の成す角度が一定角αより大きい部分を先端部とし、回転軸心と接線の成す角度がαより小さい角度βとなる部分を側端部とするものである。そして、先端部の刃数を側端部の刃数より多く構成するものである。
回転軸心と接線の成す角度により先端部と側端部とを区分して、刃数を調節するので、ボールエンドミルを用いた加工精度を向上できる。また、「立ち壁」加工時においても送り速度や回転数を極端に下げる必要かなく、加工にかかる時間を低減できる。そして、先端部による「平坦部」加工において、回転数を上げてもエンドミルのビビリが発生しにくくなり、ボールエンドミルの回転数の設定を容易に行うことができる。
Next, the tip portion is divided from the side end portion according to the angle formed by the tangent line with the rotation axis, and the number of blades is adjusted.
FIG. 6 is a diagram illustrating an example in which the tip portion is divided from the side end portion by an angle formed between the tangent and the axis.
As shown in FIG. 6, the portion where the angle formed between the rotation axis and the tangent is larger than the constant angle α is the tip, and the portion where the angle formed between the rotation axis and the tangent is an angle β smaller than α is the side end. It is. Then, the number of blades at the front end is configured to be larger than the number of blades at the side end.
Since the number of blades is adjusted by dividing the tip end and the side end by the angle formed between the rotation axis and the tangent, the processing accuracy using a ball end mill can be improved. In addition, even during the “standing wall” processing, it is not necessary to drastically reduce the feed rate and the rotation speed, and the time required for processing can be reduced. In the “flat portion” processing by the tip portion, chattering of the end mill hardly occurs even if the rotational speed is increased, and the rotational speed of the ball end mill can be easily set.

なお、本実施例においても、前述のごとく、区分以降において、刃数を少なくする構成として、先端部においてのみ構成される刃を設け、この刃を区分において段を設けて側端部には続かないようにする方法や、区分以降において、側端部に構成されるいくつかの刃を徐々に小さくする方法をとることも可能である。   Also in this embodiment, as described above, a blade configured only at the tip is provided as a configuration for reducing the number of blades after the section, and this blade is provided with a step at the section and connected to the side end. It is also possible to take a method of avoiding or a method of gradually reducing some blades formed on the side end portions after the section.

次に、先端より主刃2の径と副刃3の径との差を徐々に大きくすることにより、先端部における切削に有効な刃数よりも側端部における切削に有効な刃数を少なくできるものである(有効に作用する刃の部分を小さくできる)。
図7は先端より副刃を徐々に小さくする構成を示す模式図である。
主刃2および副刃3はエンドミルの先端Pより構成されている。そして、主刃2と副刃3とは先端Pより後端側に向かうにつれて、主刃2の径と副刃3の径との差を大きくなるように構成した。
図7に示すごとく、副刃3は後端位置になるにつれて、主刃2より小さく構成されるものである。これにより、先端Pより後端側に向かうにつれて、切削に有効な刃数が少なくなり、先端部において切削に有効刃数が多く、側端部において切削に有効な刃数が少なくなるように構成できるものである。
このように、エンドミルを構成することにより、エンドミルの先端部において切削抵抗を軽減でき、側端部においてビビリの発生を抑制できる。
Next, by gradually increasing the difference between the diameter of the main blade 2 and the diameter of the sub-blade 3 from the tip, the number of blades effective for cutting at the side edge is less than the number of blades effective for cutting at the tip. (The blade portion that works effectively can be reduced).
FIG. 7 is a schematic diagram showing a configuration in which the auxiliary blade is gradually made smaller than the tip.
The main blade 2 and the sub blade 3 are constituted by a tip P of the end mill. And the main blade 2 and the subblade 3 were comprised so that the difference of the diameter of the main blade 2 and the diameter of the subblade 3 might become large as it went to the rear end side from the front-end | tip P. As shown in FIG.
As shown in FIG. 7, the auxiliary blade 3 is configured to be smaller than the main blade 2 as it reaches the rear end position. As a result, the number of blades effective for cutting decreases from the front end P toward the rear end side, the number of effective blades for cutting is increased at the front end portion, and the number of blades effective for cutting is reduced at the side end portion. It can be done.
In this way, by configuring the end mill, cutting resistance can be reduced at the end portion of the end mill, and chattering can be suppressed at the side end portion.

ボールエンドミルの正面図。The front view of a ball end mill. 同じく側面図。Similarly side view. ボールエンドミルの製作構成を示す図。The figure which shows the manufacture structure of a ball end mill. 延出方向に沿って先端部を側端部とを区分する例を示す図。The figure which shows the example which divides a front-end | tip part from a side edge part along the extension direction. 周速により先端部を側端部とを区分する例を示す図。The figure which shows the example which divides a front-end | tip part from a side edge part by peripheral speed. 接線と軸心との成す角度により先端部を側端部とを区分する例を示す図。The figure which shows the example which divides a front-end | tip part into a side-end part by the angle which a tangent and an axial center make. 先端より副刃を徐々に小さくする構成を示す模式図。The schematic diagram which shows the structure which makes a sub blade small gradually from the front-end | tip.

符号の説明Explanation of symbols

1 ボールエンドミル
2 主刃
3 副刃
4 ボール刃
10 先端部
11 側端部

1 Ball End Mill 2 Main Blade 3 Sub Blade 4 Ball Blade 10 Tip 11 Side End

Claims (6)

複数の刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とに構成するボールエンドミルであって、刃の一部を側端部において小さく構成し、先端部の刃数を側端部の刃数よりも多くすることを特徴とするボールエンドミル。   A ball end mill comprising a plurality of blades as a tip portion and a side end portion provided following the tip portion, wherein a part of the blade is configured to be small at the side end portion, and the number of blades at the tip portion is set to the side end portion. The ball end mill is characterized by having more than the number of blades. 有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とに構成するボールエンドミルであって、有効刃を主刃と該主刃より径の小さい副刃とで構成し、
先端部に設けた主刃の数が側端部に設けた主刃の数よりも多いことを特徴とするボールエンドミル。
A ball end mill comprising an effective blade as a tip and a side end provided following the tip, wherein the effective blade is composed of a main blade and a sub blade having a smaller diameter than the main blade;
A ball end mill characterized in that the number of main blades provided at the tip end portion is larger than the number of main blades provided at the side end portions.
有効刃の先端より軸心方向に一定距離までを先端部とし、該有効刃の先端部以降の部分を側端部とすることを特徴とする請求項1もしくは2に記載のボールエンドミル。   The ball end mill according to claim 1 or 2, wherein a portion from the tip of the effective blade to a certain distance in the axial center direction is a tip portion, and a portion after the tip portion of the effective blade is a side end portion. 有効刃において、刃の周速度が一定値以下の部分を先端部とし、刃の周速度が該一定値より速い部分を側端部とすることを特徴とする請求項1もしくは2に記載のボールエンドミル。   3. The ball according to claim 1, wherein in the effective blade, a portion where the peripheral speed of the blade is equal to or less than a predetermined value is a tip portion, and a portion where the peripheral speed of the blade is faster than the predetermined value is a side end portion. End mill. 有効刃の側面視において、軸心と刃接線とが成す角度が一定値以上の部分を先端部とし、軸心と刃接線とが成す角度が該一定値より小さい部分を側端部とすることを特徴とする請求項1もしくは2に記載のボールエンドミル。   In the side view of the effective blade, the portion where the angle between the axis and the blade tangent is a certain value or more is the tip, and the portion where the angle between the axis and the blade tangent is less than the certain value is the side edge. The ball end mill according to claim 1 or 2. 有効刃を先端部と該先端部に続き設けられた側端部とにより構成するボールエンドミルであって、有効刃を主刃と副刃とにより構成し、先端部における主刃の径と副刃の径との差よりも側端部における主刃の径と副刃の径との差を大きく構成したことを特徴とするボールエンドミル。
A ball end mill comprising an effective blade by a tip and a side end provided following the tip, wherein the effective blade is constituted by a main blade and a sub blade, and the diameter of the main blade at the tip and the sub blade A ball end mill characterized in that the difference between the diameter of the main blade and the diameter of the sub-blade at the side end portion is larger than the difference between the diameter and the diameter of the blade.
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