JP2010201564A - End mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端に、外周側から内周側に向かう複数の底刃が周方向に不等間隔に形成されたエンドミルに関するものである。 The present invention relates to an end mill in which a plurality of bottom blades from the outer peripheral side toward the inner peripheral side are formed at unequal intervals in the circumferential direction at the end of an end mill main body rotated about an axis.
このように、複数の底刃が周方向に不等間隔に形成されたエンドミルとしては、例えば特許文献1に、複数の底刃のうち、少なくとも一の底刃は、エンドミル本体先端の回転中心の近傍から外周側に延びるとともに0°または負の径方向すくい角が付されるように形成され、かつ他の底刃は回転中心から離間した位置から外周側に延びるとともに、上記少なくとも一の底刃よりも正角側に大きな径方向すくい角が付されるように形成されたものが開示されている。このようなエンドミルでは、回転中心近傍から延びる上記少なくとも一の底刃に高い切刃強度を与えて、傾斜切削の場合でも過大な切削荷重に抗して切刃に欠損等が生じるのを防ぐことができる。
As described above, as an end mill in which a plurality of bottom blades are formed at unequal intervals in the circumferential direction, for example, in
また、特許文献2にも、複数の外周刃のうち少なくとも一つの外周刃の捩れ角を他の外周刃と異なる角度とするとともに、外周刃の周方向の間隔はエンドミル本体の先端から刃長の1/3ないし中央部の範囲で等しくすることにより、底刃の周方向の間隔が不等間隔になるものが開示されている。このようなエンドミルでは、底刃と、外周刃が周方向に不等間隔となる部分とで、切削時にエンドミル本体に発生する振動の振動数が変化して振動が互いに打ち消し合うため、ビビリ振動を引き起こすような共振が発生するのをを防ぐことができる。
Also, in
しかしながら、このうち特許文献1に記載のエンドミルでは、こうして上記少なくとも一の底刃に0°または負の径方向すくい角が付されることにより高い切刃強度が与えられる一方で、他の底刃は径方向すくい角が正角とされており、そのエンドミル回転方向側に隣接する底刃との周方向の間隔が、上記少なくとも一の底刃がエンドミル回転方向に隣接する他の底刃となす間隔よりも、大きくされている。
However, among the end mills described in
従って、この他の底刃は、上記少なくとも一の底刃よりも切削量が多くなって大きな負荷が作用するにも関わらず、切刃強度はこの少なくとも一の底刃よりは小さくなってしまうため、過大な切削負荷が作用したときには欠損やチッピングなどが発生し易くなるおそれがある。特に、この特許文献1には、軸線方向先端側から見て底刃が外周側で凹曲線状をなすように形成されたものも提案されているが、このような場合にはこの底刃の外周側で欠損等の発生が顕著となるおそれがある。なお、この問題は、特許文献2に記載のエンドミルにおいても、底刃の径方向すくい角について具体的な記載はないものの、底刃が軸線方向先端視で凹湾曲状に形成されているため、同様に起こりうるものである。
Therefore, the cutting strength of the other bottom blade is smaller than that of the at least one bottom blade even though the cutting amount is larger than that of the at least one bottom blade and a large load is applied. When an excessive cutting load is applied, there is a risk that chipping or chipping is likely to occur. In particular, this
その一方で、特許文献1に記載のエンドミルでは、上記少なくとも一の底刃は、0°または負の径方向すくい角が付されて切れ味が鈍く、抵抗が高いにも関わらず、エンドミル本体先端の回転中心の近傍から外周側に延びていて底刃による加工面の全面を切削するため、加工面の精度や品位を損なうおそれがある。
On the other hand, in the end mill described in
本発明は、このような背景の下になされたもので、上述のように複数の底刃が周方向に不等間隔に形成されたエンドミルにおいて、特定の底刃に欠損やチッピング等の損傷が生じ易くなるのを防いでエンドミル寿命の延長を図るとともに、高精度で高品位の切削加工が可能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. In the end mill in which a plurality of bottom blades are formed at unequal intervals in the circumferential direction as described above, a specific bottom blade is damaged such as chipping or chipping. An object of the present invention is to provide an end mill capable of extending the end mill life by preventing the occurrence of the end mill, and capable of high-precision and high-quality cutting.
上記課題を解決して、このような目的を達成するために、本発明のエンドミルは、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端に、外周側から内周側に向かう複数の底刃が周方向に間隔をあけて形成されており、上記底刃のうち少なくとも1つの底刃は、他の底刃よりも、エンドミル回転方向に隣接する底刃との周方向の間隔が大きくされるとともに、径方向すくい角が負角側に大きくされていることを特徴とする。 In order to solve the above problems and achieve such an object, the end mill of the present invention has a plurality of bottom blades extending from the outer peripheral side to the inner peripheral side at the tip end of the end mill body rotated around the axis. The at least one bottom blade among the above-mentioned bottom blades has a larger circumferential interval with the bottom blade adjacent to the end mill rotation direction than the other bottom blades, and has a diameter. The direction rake angle is increased to the negative angle side.
従って、このような構成のエンドミルでは、エンドミル回転方向に隣接する底刃との周方向の間隔が他の底刃よりも大きくされた上記少なくとも1つの底刃に対しては、径方向すくい角が他の底刃よりも負角側に大きくされているため、高い切刃強度を確保することができるので、切削時に大きな負荷が作用しても欠損やチッピングが生じるのを防ぐことができる。 Therefore, in the end mill having such a configuration, the radial rake angle is set to the at least one bottom blade in which the circumferential interval between the bottom blades adjacent to the end mill rotation direction is larger than that of the other bottom blades. Since it is made larger on the negative angle side than the other bottom blades, a high cutting edge strength can be ensured, so that it is possible to prevent the occurrence of chipping and chipping even when a large load is applied during cutting.
その一方で、この少なくとも1つの底刃よりも径方向すくい角が正角側に大きくなる他の底刃では、エンドミル回転方向に隣接する底刃との周方向の間隔が小さいために大きな負荷が作用することはなく、すべての底刃で損傷を防いでエンドミル寿命の向上を図ることができるとともに、この他の切刃に鋭い切れ味が与えられることで、高い加工精度や加工品位を得ることが可能となる。 On the other hand, other bottom blades whose rake angle in the radial direction is larger than the at least one bottom blade to the positive angle side have a large load because the circumferential interval between the bottom blades adjacent to the end mill rotation direction is small. It does not act, can prevent damage to all bottom blades and can improve end mill life, and can give high cutting accuracy and processing quality by giving sharpness to other cutting blades. It becomes possible.
ここで、上記少なくとも1つの底刃は、上記他の底刃よりも、上記軸線に対する径方向の長さが短くされているのが望ましい。こうして径方向すくい角が負角側に大きくて切削抵抗が大きくなるこの少なくとも1つの底刃を短くすることにより、エンドミル本体全体に作用する抵抗を低減できるとともに、径方向すくい角が正角側に大きくて切れ味の鋭い他の底刃が長くなって底刃による加工面を全面的に高精度かつ高品位に仕上げることが可能となる。 Here, it is preferable that the at least one bottom blade has a shorter radial length with respect to the axis than the other bottom blades. By shortening at least one bottom blade whose radial rake angle is increased to the negative angle side and cutting resistance is increased in this way, the resistance acting on the entire end mill body can be reduced, and the radial rake angle is increased to the positive angle side. Other bottom blades that are large and sharp are long, and the machining surface of the bottom blade can be finished with high accuracy and high quality over the entire surface.
また、上記少なくとも1つの底刃を、上記軸線方向先端側から見て直線状に形成するとともに、上記他の底刃は、外周側で凹曲線状をなすように形成してもよい。これにより、切削時の負荷の大きい少なくとも1つの底刃には、一層確実に高い切刃強度を確保して損傷の発生を防止することができる一方、切削負荷の少ない他の底刃には、より鋭い切れ味を与えてさらに高品位の切削を促すことが可能となる。 Further, the at least one bottom blade may be formed in a straight line shape when viewed from the front end side in the axial direction, and the other bottom blade may be formed in a concave curve shape on the outer peripheral side. As a result, at least one bottom blade with a large load during cutting can ensure a higher cutting edge strength and prevent the occurrence of damage, while other bottom blades with less cutting load have It becomes possible to give a sharper sharpness and promote higher quality cutting.
以上説明したように、本発明によれば、切削時の負荷の大きい底刃には十分な切刃強度を確保できて欠損やチッピング等の損傷が生じ易くなるのを防ぐとともに、負荷の小さい底刃には鋭い切れ味を与えることができ、これらによりエンドミル寿命の向上を図りつつ優れた加工精度、加工品位の加工面を得ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to secure a sufficient cutting edge strength for a bottom blade having a large load during cutting, thereby preventing damage such as chipping and chipping from being easily generated, and a bottom having a small load. A sharp cutting edge can be given to the blade, which makes it possible to obtain a machined surface with excellent machining accuracy and machining quality while improving the end mill life.
図1および図2に示す本発明の第1の実施形態において、エンドミル本体1は、超硬合金等の硬質材料によって形成されて軸線Oを中心とした概略円柱状をなし、その後端側部分(図2において右側部分)は円柱状のままのシャンク部2とされるとともに先端側部分(図2において左側部分)は切刃部3とされ、シャンク部2が工作機械の主軸に保持されて軸線O回りにエンドミル回転方向Tに回転されつつ該軸線Oに交差する方向に送り出され、また場合によっては該軸線方向先端側にも送り出されることにより、上記切刃部3によって被削材に切削加工を施してゆく。
In the first embodiment of the present invention shown in FIGS. 1 and 2, the
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回りにエンドミル回転方向T後方側に捩れる複数(本実施形態では4条)の切屑排出溝4が形成されており、これらの切屑排出溝4のエンドミル回転方向T側を向く壁面4Aは、軸線Oに直交する断面においてエンドミル回転方向Tの後方側に凹む凹曲線状をなしていて、その外周側辺稜部には、それぞれ外周刃5が形成されている。従って、上記壁面4Aはこの外周刃5のすくい面とされ、本実施形態では4条の外周刃5が、そのすくい面とされる壁面4Aが形成された切屑排出溝4の捩れに合わせて螺旋状に捩れるように形成されている。
On the outer periphery of the
一方、エンドミル本体1の先端部には、上記切屑排出溝4から内周側に延びるギャッシュ6が形成されており、このギャッシュ6のエンドミル回転方向Tを向く壁面6Aは、断面凹曲線状をなす上記切屑排出溝4の壁面4Aをエンドミル本体1の外周に至るまで平面状に切り欠くように形成されていて、この壁面6Aの先端側辺稜部に、上記外周刃5の先端からそれぞれエンドミル本体1の内周側に延びる底刃7が形成されている。
On the other hand, the end portion of the
従って、本実施形態では、上記ギャッシュ6の壁面6Aが底刃7のすくい面とされて、外周刃5と同じく複数(4条)の底刃7が、図1に示すように軸線O方向先端側から見てエンドミル本体1先端部の外周側から内周側に向けて直線状に延びるように形成されることになる。ここで、本実施形態のエンドミルは、外周刃5の軸線O回りの回転軌跡が該軸線Oを中心とする略円筒状とされるとともに、この外周刃5と底刃7とが同回転軌跡で略直交するスクエアエンドミルとされている。
Therefore, in the present embodiment, the
これらの底刃7は、少なくとも1つの底刃7が、他の底刃7よりもエンドミル回転方向Tに隣接する底刃7との周方向の間隔が大きくされている。本実施形態では、4条の底刃7のうち、軸線Oを挟んで互いに反対側に位置する2条の第1底刃(図1において左右方向に延びる底刃)7Aが上記少なくとも1つの底刃7とされて、他の底刃7である残りの一対の第2底刃(図1において上下方向に延びる底刃)7Bよりも、エンドミル回転方向Tに隣接する底刃(第1底刃7Aに対しては第2底刃7B。第2底刃7Bに対しては第1底刃7A)7との周方向の間隔が大きくされている。
In these
なお、第1底刃7A同士と第2底刃7B同士とは、軸線Oに関して互いに180°回転対称位置に配置されており、すなわち本実施形態では第1底刃7Aと第2底刃7Bとが交互に形成されている。また、このように底刃7の周方向の間隔を互いに異なるものとするには、図2に示すように切屑排出溝4の溝幅自体を第1底刃7Aと第2底刃7Bとに連なるもの同士で異なるものとしてもよく、また切屑排出溝4の捩れ角を異なるものとして、エンドミル本体1先端の底刃7の間隔が異なるようにしてもよい。
Note that the
そして、これら第1、第2底刃7A、7Bの径方向すくい角α、βは、エンドミル回転方向Tに隣接する第2底刃7Bとの間隔が大きくされた第1底刃7Aの径方向すくい角αが、エンドミル回転方向Tに隣接する第1底刃7Aとの間隔が小さくされた第2底刃7Bの径方向すくい角βよりも負角側に大きくされている。ここで、本実施形態では、これら第1、第2底刃7A、7Bの径方向すくい角α、βともに負角とされている。
The radial rake angles α and β of the first and
さらに、本実施形態では、上記第2底刃7Bは外周刃5と交差するその外周端から内周側に向けてエンドミル本体1先端における上記軸線Oの近傍にまで延びているのに対し、第1底刃7Aはその外周端から内周側に向けて軸線Oから僅かに離れた位置までに形成されており、すなわち第1底刃7Aは第2底刃7Bよりも軸線Oに対する径方向の長さが短くされている。
Furthermore, in the present embodiment, the second
このように構成されたエンドミルでは、底刃7の周方向の間隔が、エンドミル回転方向Tの後方側に向けて、第1底刃7Aと第2底刃7Bとの間隔と、第2底刃7Bと第1底刃7Aとの間隔とで異なる大きさとされるとともに、これらの底刃7に連なる外周刃5も、少なくともそのエンドミル本体1先端側では周方向の間隔が異なるものとなるので、これら底刃7や外周刃5が被削材に食い付く際に周期的な振動が生じるのを防いで、かかる周期的振動によりビビリが惹起されるのを防ぐことができる。
In the end mill configured in this way, the circumferential interval of the
そして、さらに上記構成のエンドミルでは、上記底刃7のうち、エンドミル回転方向Tに隣接する第2底刃7Bとの周方向の間隔が大きくされることにより、切削量が多くて切削時に大きな負荷が作用する第1底刃7Aについて、その径方向すくい角αが第2底刃7Bの径方向すくい角βよりも負角側に大きくされているので、この第1底刃7Aに高い切刃強度を確保することができる。このため、第1底刃7Aに切削負荷によって欠損やチッピングが生じるのを防いで、エンドミル寿命を向上させることができる。
Further, in the end mill having the above-described configuration, the circumferential distance between the
一方、このような第1底刃7Aに対して、エンドミル回転方向Tに隣接する該第1底刃7Aとの周方向の間隔が小さくされることにより切削時に作用する負荷が比較的小さくなる第2底刃7Bについては、その径方向すくい角βが第1底刃7Aの径方向すくい角αよりも正角側に大きくされているので、鋭い切れ味を与えることができる。従って、このような第2底刃7Bによって被削材に加工面が形成されることにより、該加工面の精度や品位を向上させることができる。
On the other hand, with respect to the first
しかも、本実施形態では、上述のように大きな切削負荷が作用する上記第1底刃7Aの径方向の長さが第2底刃7Bよりも短くされており、これにより切削時にエンドミル本体1の全体に作用する切削抵抗や切削負荷自体も低減することができる。その一方で、抵抗が少なくて切れ味の鋭い第2底刃7Bは、第1底刃7Aよりも長く、特に本実施形態ではエンドミル本体1先端の半径方向略全長に亙って延びているので、加工面の全面をこの第2底刃7Bによってさらに高精度、高品位に仕上げることができる。
Moreover, in the present embodiment, the radial length of the first
ところで、上記第1の実施形態では、第1、第2底刃7A、7Bがともに軸線O方向先端側から見て直線状をなすように形成されているが、図3に示す第2の実施形態のように、第1底刃7Aは直線状とする一方で、第2底刃7Bはその外周側で軸線O方向先端側から見て凹曲線状をなすように形成されていてもよい。なお、この第2の実施形態において第1の実施形態と共通する部分には同一の符号を配して説明を省略する。
By the way, in the said 1st Embodiment, although 1st, 2nd
ここで、このように第2底刃7Bをその外周側で凹曲線状に形成するには、第1の実施形態において第1、第2底刃7A、7Bを直線状とするのに形成したギャッシュ6の平面状の壁面6Aを、図4に示すように第2底刃7Bが先端に形成される切屑排出溝4には形成しなければよい。これにより、第2底刃7Bについては、切屑排出溝4の断面凹曲線状をなす上記壁面4Aがそのままエンドミル本体1の先端逃げ面に交差して当該第2底刃7Bとなるので、上述のように外周側で凹曲線状に形成することができる。
Here, in order to form the second
従って、このような第2の実施形態のエンドミルでは、第1底刃7Aの切刃強度は第1の実施形態と同様に確保しつつ、第2底刃7Bの径方向すくい角βを一層正角側に大きく設定することができるので、さらに鋭い切れ味を第2底刃7Bに与えて加工面の精度や品位を向上させることができる。
Accordingly, in such an end mill of the second embodiment, the cutting edge strength of the first
特に、第1の実施形態の第1、第2底刃7A、7Bや、第2の実施形態の第1底刃7Aのように切屑排出溝4の先端にギャッシュ6によって平面状の壁面6Aが形成されていると、この壁面6Aが外周刃5の先端部にまで及んでいるときには、この外周刃5の先端部は壁面6A上に形成されることになって、その軸線O回りの回転軌跡が先端側に向かうに従い極僅かに内周側に向かうように傾斜することになる。
In particular, a
ところが、この第2の実施形態では、第2底刃7Bに連なる外周刃5は、その先端まで全長に亙って軸線O回りの回転軌跡が該軸線Oを中心とした円筒状となるように形成できるので、第1底刃7Aに連なる外周刃5先端の傾斜した部分によって該外周刃5による加工面に僅かな削り残しが生じても、これを第2底刃7Bに連なる外周刃5によって削り落とすことができる。従って、本第2の実施形態によれば、この外周刃5による加工面も全体に亙って軸線Oに平行に形成することが可能となって、一層高精度かつ高品位の切削加工を促すことが可能となる。
However, in this second embodiment, the outer
なお、上記第1、第2の実施形態では、このように本発明を外周刃5と底刃7とが軸線O回りの回転軌跡において略直角に交差するスクエアエンドミルに適用した場合について説明したが、これら外周刃5と底刃7とが交差するコーナ部に凸円弧状のコーナ刃が形成されたラジアスエンドミルに本発明を適用することも可能である。また、底刃7には、内周側に向かうに従い軸線O方向後端側に僅かに傾斜するようにすかし角が与えられていてもよい。
In the first and second embodiments, the case where the present invention is applied to a square end mill in which the outer
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 切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tを向く壁面
5 外周刃
6 ギャッシュ
6A ギャッシュ6のエンドミル回転方向Tを向く壁面
7 底刃
7A 第1底刃(少なくとも1つの底刃)
7B 第2底刃(他の底刃)
O エンドミル本体1の軸線
T エンドミル回転方向
α 第1底刃7Aの径方向すくい角
β 第2底刃7Bの径方向すくい角
DESCRIPTION OF
7B 2nd bottom blade (other bottom blade)
O Axis of
Claims (3)
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- 2009-03-03 JP JP2009049805A patent/JP5515327B2/en active Active
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