JP2017109272A - Ball end mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、例えば人工歯冠等の歯科補綴(ほてつ)物の切削加工に用いて好適なボールエンドミルに関するものである。 The present invention relates to a ball end mill suitable for use in cutting a dental prosthesis such as an artificial crown.
このような歯科補綴物の表面を切削加工するのに、例えば特許文献1〜3には、ボールエンドミルやテーパボールエンドミルを用いて、CAD/CAMシステムにより切削加工を行うことが提案されている。 In order to cut the surface of such a dental prosthesis, for example, Patent Documents 1 to 3 propose cutting with a CAD / CAM system using a ball end mill or a tapered ball end mill.
ところで、人工歯冠等の歯科補綴物においては、その側面は比較的曲率半径の大きな凸曲面状をなしており、軸線回りの回転軌跡が半球状をなす切刃部先端の底刃の半径が大きなボールエンドミルでは効率的な切削加工が可能であるものの、歯科補綴物の上面は細かい凹凸形状をなしているため、底刃の半径が大きなボールエンドミルでは切削加工ができず、底刃の半径の小さい別のボールエンドミルを用意しなければならない。その一方で、底刃の半径が小さなボールエンドミルだけでは、曲率半径の大きな凸曲面状をなす歯科補綴物の側面の切削加工に多大な時間を要してしまう。 By the way, in a dental prosthesis such as an artificial crown, the side surface has a convex curved surface shape with a relatively large radius of curvature, and the radius of the bottom blade at the tip of the cutting blade portion where the rotation trajectory around the axis forms a hemisphere. Although a large ball end mill can perform efficient cutting, the top surface of the dental prosthesis has a fine irregular shape. Therefore, a ball end mill with a large bottom blade radius cannot perform cutting, and the radius of the bottom blade Another small ball end mill must be prepared. On the other hand, if only the ball end mill having a small radius of the bottom blade is used, it takes a lot of time to cut the side surface of the dental prosthesis having a convex curved shape having a large curvature radius.
また、このような歯科補綴物の側面のボールエンドミルによる切削加工は、側面の上面側を底刃で切削加工した後に歯科補綴物を上下反転させて下面側の切削加工を行うことになるが、この側面の上面側と下面側との繋ぎ目部分にバリが発生し易いという問題もあった。 In addition, cutting by the ball end mill on the side surface of such a dental prosthesis is performed by cutting the lower surface side by turning the dental prosthesis upside down after cutting the upper surface side of the side surface with the bottom blade. There is also a problem that burrs are likely to occur at the joint portion between the upper surface side and the lower surface side of the side surface.
本発明は、このような背景の下になされたもので、歯科補綴物のような曲率半径の大きな凸曲面部分と、細かい凹凸形状をなす部分とを備えた被加工物を、1つのエンドミル本体によって切削加工を行うことが可能なボール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, and a workpiece having a convex curved surface portion having a large curvature radius and a portion having a fine uneven shape, such as a dental prosthesis, is provided as one end mill body. An object of the present invention is to provide a ball end mill capable of performing 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、本発明は、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に切刃部が設けられており、この切刃部の先端には、上記軸線回りになす回転軌跡が該軸線上に中心を有する中心角が180°未満の球面状の底刃が形成されるとともに、上記底刃の外周端から後端側にかけては、この底刃の外周端において該底刃に接して後端側に向かうに従い外周側に膨らんだ後に内周側に凹む、上記軸線に沿った断面において上記底刃よりも曲率半径の大きな凸曲線状の外周刃が形成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, according to the present invention, a cutting edge is provided at the tip of the end mill body rotated around the axis, and the tip of the cutting edge is provided at the tip of the cutting edge. A spherical bottom blade whose center angle is less than 180 ° with the rotation trajectory formed around the axis being formed on the axis is formed, and the bottom blade is formed from the outer peripheral end to the rear end side of the bottom blade. A convex curved outer peripheral edge having a larger radius of curvature than the bottom edge in a cross section along the axis, which is recessed toward the inner peripheral side after being inflated toward the outer peripheral side toward the rear end side in contact with the bottom edge at the outer peripheral end of Is formed.
このような構成のボールエンドミルでは、切刃部の回転軌跡が、いわば卵形をなしていて、切刃部の先端では底刃の回転軌跡が中心角180°未満の球面状とされている。すなわち、この底刃は、通常のボールエンドミルの底刃と同じように回転軌跡が略半球状であるので、この半球の半径を比較的小さくすることにより、歯科補綴物の上面における細かい凹凸形状の切削加工を行うことができる。 In the ball end mill having such a configuration, the rotation trajectory of the cutting edge portion has a so-called oval shape, and the rotation trajectory of the bottom blade is spherical with a central angle of less than 180 ° at the tip of the cutting edge portion. That is, since this bottom blade has a substantially hemispherical rotation trajectory like the bottom ball of a normal ball end mill, by making the radius of this hemisphere relatively small, a fine uneven shape on the upper surface of the dental prosthesis is obtained. Cutting can be performed.
その一方で、この切刃部の先端から後端側にかけては、軸線に沿った断面において、上記切刃部の外周端に接して後端側に向かうに従い外周側に膨らんだ後に内周側に凹む凸曲線状をなす外周刃が形成されていて、この外周刃がなす凸曲線の曲率半径は底刃の回転軌跡がなす球面(半球)の半径よりも大きく設定されている。従って、この外周刃では、底刃の半径が大きいボールエンドミルと同様に、曲率半径の大きな凸曲面状の歯科補綴物の側面の切削加工を効率的に行うことが可能となり、1つのエンドミル本体で歯科補綴物のような被加工物の表面の切削加工を確実かつ効率的に行うことができる。 On the other hand, from the front end to the rear end side of the cutting blade part, in the cross section along the axis line, the outer edge of the cutting blade part comes into contact with the outer peripheral end and bulges toward the rear end side, and then toward the inner peripheral side. An outer peripheral blade having a concave convex curve is formed, and the radius of curvature of the convex curve formed by the outer peripheral blade is set larger than the radius of the spherical surface (hemisphere) formed by the rotation locus of the bottom blade. Therefore, with this outer peripheral blade, it is possible to efficiently cut the side surface of a convex prosthesis having a large curvature radius, like a ball end mill having a large bottom blade radius. Cutting of the surface of a workpiece such as a dental prosthesis can be performed reliably and efficiently.
また、この外周刃は、上述のように後端側に向かうに従い外周側に膨らんだ後に内周側に凹む凸曲線状をなしているので、歯科補綴物の凸曲面状の側面の切削加工を行うときには、例えば底刃の外周端から後端側に向けて外周刃が切刃部の外周側に膨らんだ部分を歯科補綴物の側面のうち上面側に対向させて、この部分で側面の上面側の部分を切削加工した後に、続けて切刃部後端側の外周刃が内周側に凹んだ部分で側面の下面側の切削加工を行うことができる。このため、従来のボールエンドミルによる切削加工のように加工後の歯科補綴物側面にバリが生じるのも防ぐことができる。 In addition, since the outer peripheral blade has a convex curve shape that bulges toward the outer peripheral side as it goes toward the rear end side as described above and is recessed toward the inner peripheral side, the side surface of the convex curved surface of the dental prosthesis is cut. When performing, for example, the portion where the outer peripheral blade swells toward the outer peripheral side of the cutting blade portion from the outer peripheral end of the bottom blade toward the rear end side is made to face the upper surface side of the side surface of the dental prosthesis, and the upper surface of the side surface at this portion After the side portion is cut, the lower surface side of the side surface can be cut at the portion where the outer peripheral blade on the rear end side of the cutting edge is recessed toward the inner peripheral side. For this reason, it is possible to prevent burrs from occurring on the side surface of the dental prosthesis after processing as in the case of cutting by a conventional ball end mill.
ここで、上記底刃の回転軌跡がなす球面の中心角は90°以上であることが望ましい。回転軌跡が球面状をなすこの底刃の中心角が90°よりも小さいと、細かい凹凸形状の歯科補綴物の上面を切削加工する切刃部先端の底刃の範囲が小さくなりすぎ、このような上面の切削加工が困難となるおそれが生じる。 Here, it is desirable that the central angle of the spherical surface formed by the rotation locus of the bottom blade is 90 ° or more. If the center angle of this bottom blade whose rotation locus forms a spherical shape is smaller than 90 °, the range of the bottom blade at the tip of the cutting blade portion that cuts the upper surface of the fine uneven dental prosthesis becomes too small. This may cause difficulty in cutting the upper surface.
また、上記軸線に沿った断面において上記外周刃がなす凸曲線の曲率半径は、上記底刃の回転軌跡がなす球面の半径の3倍以上であることが望ましい。この外周刃の上記曲率半径が底刃の上記半径の3倍未満であると、上述のように底刃の半径を比較的小さく設定した場合には外周刃の曲率半径も小さくなりすぎ、歯科補綴物の側面の切削加工を効率的に行うことが困難となるおそれが生じる。 In addition, it is desirable that the radius of curvature of the convex curve formed by the outer peripheral blade in the cross section along the axis is not less than three times the radius of the spherical surface formed by the rotation locus of the bottom blade. If the radius of curvature of the outer peripheral blade is less than three times the radius of the bottom blade, the radius of curvature of the outer peripheral blade becomes too small when the radius of the bottom blade is set to be relatively small as described above. There is a risk that it may be difficult to efficiently cut the side surface of the object.
以上説明したように、本発明によれば、歯科補綴物のような上面に複雑な凹凸形状を有するとともに側面は大きな半径の凸曲面状をなす被加工物の切削加工を、1つのエンドミル本体を有するボールエンドミルによって確実かつ効率的に行うことができ、さらに側面の切削加工においてバリが発生するのも防いで、高品位の切削加工を行うことが可能となる。 As described above, according to the present invention, it is possible to perform cutting of a workpiece having a complex uneven shape on the upper surface, such as a dental prosthesis, and having a convex surface with a large radius on one end mill body. The ball end mill can be surely and efficiently performed, and further, it is possible to prevent the occurrence of burrs in the side surface cutting, and to perform high quality cutting.
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。本実施形態のボールエンドミルは、そのエンドミル本体1が超硬合金や高速度工具鋼のような硬質材料によって軸線Oを中心とした軸状に一体形成され、このエンドミル本体1の後端部(図1において右上側部分。図2においては右側部分)は軸線Oを中心とした円柱状のシャンク部2とされるとともに、先端部(図1においては左下側部分。図2においては左側部分)は切刃部3とされ、これらシャンク部2と切刃部3との間はネック部4とされている。
1 to 4 show an embodiment of the present invention. In the ball end mill of this embodiment, the end mill body 1 is integrally formed in a shaft shape centering on the axis O by a hard material such as cemented carbide or high-speed tool steel, and the rear end portion of the end mill body 1 (see FIG. 1 is a
ネック部4は、シャンク部2から先端側に向かうに従い外径が漸次縮径する軸線Oを中心とした円錐台状のテーパネック部4Aと、このテーパネック部4Aの先端からさらに先端側に延びる、やはり軸線Oを中心とした小径円柱状のストレートネック部4Bとから形成されている。このようなボールエンドミルは、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、切刃部3によって歯科補綴物のような被加工物に切削加工を行う。
The
切刃部3の外周には、切刃部3の先端部から後端側に向かうに従い軸線O回りにエンドミル回転方向Tとは反対側に捩れる複数条(本実施形態では3条)の切屑排出溝5が周方向に等間隔に形成されており、これらの切屑排出溝5は本実施形態ではネック部4のストレートネック部4Bの先端部に達している。また、これらの切屑排出溝5の先端部には、エンドミル本体1の外周側を向く切屑排出溝5の底面を内周側に切り欠くようにして、凹溝状のギャッシュ6が形成されている。
A plurality of strips (three strips in the present embodiment) are twisted on the outer periphery of the cutting blade portion 3 around the axis O toward the opposite side to the end mill rotation direction T as it goes from the front end portion to the rear end side of the cutting blade portion 3. The
そして、切刃部3の先端には、図4に示すように軸線O回りになす回転軌跡が該軸線O上に中心Cを有する中心角θが180°未満の球面状の底刃7が、上記ギャッシュ6のエンドミル回転方向T側を向く壁面の外周縁部に形成されている。さらに、切刃部3の外周には、この底刃7の外周端Pから後端側にかけて、この外周端Pにおいて底刃7に接して後端側に向かうに従い外周側に膨らんだ後に内周側に凹む、軸線Oに沿った断面において底刃7よりも曲率半径の大きな凸曲線状の外周刃8が、切屑排出溝5の外周縁部に形成されている。各ギャッシュ6および切屑排出溝5の外周縁部に形成される複数(3つ)の底刃7と外周刃8の回転軌跡はそれぞれ互いに一致させられており、複数の底刃7の先端は軸線O上で略交差している。
Then, at the tip of the cutting edge portion 3, a
ここで、底刃7の回転軌跡がなす上記球面の中心角θは、図4に示したように底刃7の軸線O回りの回転軌跡の該軸線Oに沿った断面が描く円弧の両端、すなわち底刃7の上記外周端Pと、底刃7の中心Cとを結ぶ2本の直線がなす角度であり、本実施形態では90°以上とされている。また、外周刃8の軸線O回りの回転軌跡は、本実施形態では該軸線Oに沿った断面において切刃部3の外周側に凸となる円弧をなすように形成されており、この凸円弧の半径Rは、同断面において底刃7の回転軌跡がなす上記円弧の半径rの3倍以上に設定されている。
Here, the central angle θ of the spherical surface formed by the rotation locus of the
従って、外周刃8が最も外周側に膨らんだ位置における切刃部3の外径は、ネック部4のストレートネック部4Bの外径よりも大きくなる。なお、図1ないし図3では、これら切刃部3の後端とネック部4のストレートネック部4Bの先端とは段差を介して接続されているが、図4に示すように外周刃8の回転軌跡がなす凸円弧がそのままストレートネック部4Bに繋がっていてもよい。さらに、本実施形態では図3に示すように、切屑排出溝5の溝幅は、隣接する切屑排出溝5同士の間に残される切刃部3の周方向の肉厚よりも大きくなるように形成されている。
Accordingly, the outer diameter of the cutting edge portion 3 at the position where the outer
このように構成されたボールエンドミルによって上述した人工歯冠等の歯科補綴物における表面の切削加工を行う場合において、歯科補綴物の上面に凹凸形状の切削加工を施すときには、切刃部3の先端の底刃7を使用する。この底刃7は、外周刃8の回転軌跡の軸線Oに沿った断面がなす凸曲線の曲率半径よりも小さな半径rの球面状の回転軌跡をなしているので、通常の底刃の半径が小さいボールエンドミルと同様に、歯科補綴物の上面に細かい凹凸形状を形成することが可能である。
When cutting the surface of the dental prosthesis such as an artificial crown as described above by the ball end mill configured as described above, when the concave and convex shape is cut on the upper surface of the dental prosthesis, the tip of the cutting edge portion 3 is used. The
一方、歯科補綴物の側面に曲率半径の大きな凸曲面を切削加工するときには、底刃7の外周端Pから後端側に延びる切刃部3外周の外周刃8を使用する。この外周刃8の回転軌跡の軸線Oに沿った断面は、上記とは逆に底刃7の回転軌跡がなす球面の半径rよりも大きな曲率半径の凸曲線をなしているので、上述のような大きな曲率半径の凸曲面を効率的に歯科補綴物の側面に形成することができる。従って、上記構成のボールエンドミルによれば、1つのエンドミル本体1を有するボールエンドミルによって歯科補綴物のような被加工物の表面に確実かつ効率的な切削加工を行うことが可能となる。
On the other hand, when a convex curved surface having a large curvature radius is cut on the side surface of the dental prosthesis, an outer
また、特にこの歯科補綴物の側面の切削加工を行うときには、例えば外周刃8のうち底刃7の外周端Pから後端側に向けて外周刃8が切刃部3の外周側に膨らんだ部分を歯科補綴物の側面のうちの上面側部分に対向させて、この部分で側面の上面側部分を切削加工した後、そのまま連続して切刃部3の後端側の外周刃8が内周側に凹んだ部分によって側面の下面側の切削加工を行うことができる。このため、従来のボールエンドミルによる切削加工のように歯科補綴物の側面の上面側と下面側との繋ぎ目部分にバリが発生するのも防ぐことができ、高品位の表面切削加工を行うことができる。
In particular, when cutting the side surface of the dental prosthesis, for example, the outer
さらに、本実施形態では、底刃7の回転軌跡がなす球面の中心角θが90°以上とされており、上述のような歯科補綴物上面の凹凸形状の切削加工を確実に行うことができる。この底刃7の中心角が90°を下回ると、切刃部3の先端に回転軌跡が球面状の底刃7が形成される範囲が小さくなりすぎて、すなわち底刃7の回転軌跡が軸線Oに垂直な平面に近いフラットな形状となり、ある程度の深さを要する上面の凹凸切削加工を行うことが困難となるおそれが生じる。
Furthermore, in this embodiment, the central angle θ of the spherical surface formed by the rotation locus of the
また、本実施形態では、上記軸線Oに沿った断面において外周刃8がなす凸曲線の曲率半径(凸円弧の半径R)が底刃7の半径rの3倍以上とされており、これによって歯科補綴物の側面の切削加工も一層確実に効率的に行うことが可能となる。すなわち、この外周刃8の上記曲率半径が底刃7の上記半径rの3倍未満であると、細かい凹凸形状の切削加工のために底刃7の半径rを比較的小さく設定したときには外周刃8の上記曲率半径も小さくなり、歯科補綴物の曲率半径が大きな凸曲面状の側面の切削加工を効率的に行うことが困難となるおそれが生じる。
In the present embodiment, the radius of curvature of the convex curve formed by the outer
なお、このように本実施形態では、外周刃8の回転軌跡の軸線Oに沿った断面がなす凸曲線が底刃7の半径rの3倍以上の半径Rの凸円弧とされているが、この凸曲線は例えば底刃7の外周端Pから後端側に向かうに従い曲率半径が漸次大きくなり、外周刃8が最も切刃部3の外周側に膨らんだ位置から後端側に向かうに従い曲率半径が漸次小さくなるような楕円形状であってもよい。この場合には、上記楕円の最大の曲率半径が底刃の上記半径rの3倍以上であればよい。
In this way, in the present embodiment, the convex curve formed by the cross section along the axis O of the rotation locus of the outer
また、本実施形態では、人工歯冠のような歯科補綴物の表面を切削する場合について説明したが、歯科補綴物以外の被加工物の切削加工に本発明のボールエンドミルを使用することも勿論可能である。 In the present embodiment, the case of cutting the surface of a dental prosthesis such as an artificial crown has been described. Of course, the ball end mill of the present invention may be used for cutting a workpiece other than the dental prosthesis. Is possible.
1 エンドミル本体
2 シャンク部
3 切刃部
4 ネック部
5 切屑排出溝
6 ギャッシュ
7 底刃
8 外周刃
O エンドミル本体1の軸線
T エンドミル回転方向
P 底刃7の外周端
C 底刃7の回転軌跡がなす球面の中心
θ 底刃7の回転軌跡がなす球面の中心角
r 底刃7の回転軌跡がなす球面の半径
R 軸線Oに沿った断面において外周刃8がなす凸曲線の曲率半径(凸円弧の半径)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 End mill
Claims (3)
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2015246049A JP2017109272A (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Ball end mill |
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JP2015246049A JP2017109272A (en) | 2015-12-17 | 2015-12-17 | Ball end mill |
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ID=59078913
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Cited By (3)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2019217118A (en) * | 2018-06-22 | 2019-12-26 | 株式会社松風 | Dental end mill |
JP2020082208A (en) * | 2018-11-15 | 2020-06-04 | ダイジ▲ェ▼ット工業株式会社 | Cutting insert, cutting edge replaceable rotary cutting tool and usage of cutting edge replaceable cutting tool |
JP7391904B2 (en) | 2021-03-03 | 2023-12-05 | ダイジ▲ェ▼ット工業株式会社 | Cutting inserts and indexable rotary cutting tools |
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2015
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