JP2019171515A - Form end mill - Google Patents
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Abstract
Description
本発明は、エンジンのクランクシャフトにおけるクランクピンのバランスウェイトへの接続部にクランクピンの内周側に凹んだ逃げ溝を形成する総形エンドミルに関するものである。 The present invention relates to a general-purpose end mill in which a recess groove recessed on the inner peripheral side of a crank pin is formed at a connection portion of a crank pin in a crank shaft of an engine to a balance weight.
このようなエンドミルとして、特許文献1には、クランクシャフトのベアリング領域を加工するエンドミルであって、端面及び旋削用に設計された複数のインサートを有する基体を備え、複数のインサートは、端面上に又は端面内に配置されており、複数のインサートはそれぞれ、有効切削領域と非有効切削領域とを交互に含む少なくとも1つの切れ刃を有するものが記載されている。基体の外側には、いわゆる放射状インサートが配置され、曲線状の構造物すなわち上記逃げ溝を機械加工するのに使用される。
As such an end mill,
ところで、このようなクランクシャフトのクランクピンに逃げ溝を形成するのに用いられるエンドミルは、切刃の全長が被削材であるクランクシャフトのクランクピンに切り込まれるような加工形態で主に使用されることになるため、切削抵抗や切削負荷が大きくなって振動が生じ易くなる。このため、振動によって切刃にチッピングや欠損が生じたり、加工精度が損なわれたりするおそれがある。 By the way, the end mill used to form the relief groove in the crank pin of such a crankshaft is mainly used in a machining form in which the entire length of the cutting edge is cut into the crank pin of the crankshaft which is a work material. Therefore, the cutting resistance and the cutting load are increased and vibration is likely to occur. For this reason, there exists a possibility that chipping and a chip | tip may arise in a cutting blade by vibration, or processing precision may be impaired.
本発明は、このような背景の下になされたもので、特に上述のようなクランクシャフトのクランクピンに逃げ溝を形成するのに用いられる総形エンドミルにおいて、切削抵抗の増大を抑えるとともに切削負荷の分散を図ることが可能な総形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 in view of such a background. In particular, in a complete end mill used for forming a relief groove in a crank pin of a crankshaft as described above, an increase in cutting resistance and a cutting load are suppressed. It aims at providing the total form end mill which can aim at dispersion | distribution of this.
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外周に、このエンドミル本体の先端から後端側に延びる切屑排出溝が形成され、この切屑排出溝のエンドミル回転方向を向いてすくい面とされる壁面と、上記エンドミル本体の先端側において上記すくい面に交差する逃げ面との交差稜線部に、上記エンドミル本体の先端側に突出する切刃が形成され、上記すくい面は、上記軸線に直交する断面において上記エンドミル本体の内周側から外周側に向かうに従いエンドミル回転方向とは反対側に傾斜しており、上記切刃の内周部には正角の径方向すくい角が与えら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 chip discharge groove extending from the front end of the end mill main body to the rear end side is provided on the outer periphery of the front end of the end mill main body rotated about the axis. A tip side of the end mill body is formed on a cross ridge line portion between a wall surface formed and facing the end mill rotation direction of the chip discharge groove and a rake face intersecting the rake face on the tip side of the end mill body. A cutting edge protruding to the end mill, and the rake face is inclined in the direction opposite to the end mill rotation direction from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the end mill body in a cross section perpendicular to the axis. A positive radial rake angle is given to the inner peripheral portion of.
このように構成された総形エンドミルでは、エンドミル本体の先端部外周に、エンドミル本体の先端側に突出する切刃が形成されており、クランクシャフトのクランクピンのバランスウェイトへの接続部にはこの切刃の形状を転写した逃げ溝がクランクピンの内周側に凹むように形成される。 In the general-purpose end mill configured as described above, a cutting blade that protrudes toward the tip end side of the end mill body is formed on the outer periphery of the tip end portion of the end mill body. A relief groove to which the shape of the cutting blade is transferred is formed to be recessed toward the inner peripheral side of the crank pin.
ここで、この切刃のすくい面は、上記軸線に直交する断面においてエンドミル本体の内周側から外周側に向かうに従いエンドミル回転方向とは反対側に傾斜しており、従って切刃はエンドミル本体の内周側における切刃の内周部の傾斜刃からクランクピンに切り込まれるが、このようにすくい面が傾斜していることにより、切刃の内周部には正角の径方向すくい角が与えられる。 Here, the rake face of the cutting edge is inclined in the direction opposite to the end mill rotation direction from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the end mill main body in the cross section perpendicular to the axis, and therefore the cutting edge of the end mill main body is inclined. The crank blade is cut from the inclined blade on the inner peripheral side of the cutting edge on the inner peripheral side, and the rake face is inclined in this way, so that a positive radial rake angle is formed on the inner peripheral portion of the cutting edge. Is given.
従って、上記切刃の内周部は傾斜刃から徐々にクランクピンに切り込まれることになるので、切刃の内周部の切れ味を鋭くすることができ、切削抵抗が増大するのを抑制することができるとともに、切削負荷も分散させることができて、切刃にチッピングや欠損が生じたり、加工精度が損なわれたりするのを防ぐことができる。 Accordingly, the inner peripheral portion of the cutting blade is gradually cut into the crankpin from the inclined blade, so that the sharpness of the inner peripheral portion of the cutting blade can be sharpened and the increase in cutting resistance is suppressed. In addition, the cutting load can be distributed, and chipping and chipping can be prevented from occurring on the cutting edge and processing accuracy can be prevented from being impaired.
なお、上記すくい面を、上記軸線に直交する断面において上記エンドミル本体の内周側から外周側に向かうに従い凸曲線を描きつつエンドミル回転方向とは反対側に向かうように傾斜させることにより、切刃の内周部における刃物角を大きく確保することができてチッピングや欠損を一層確実に防止することができるとともに、切屑離れもよくなって良好な切屑排出性を得ることができる。 The rake face is inclined so as to be directed in the direction opposite to the end mill rotation direction while drawing a convex curve from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the end mill body in a cross section perpendicular to the axis. As a result, it is possible to ensure a large blade angle in the inner peripheral portion of the steel plate and prevent chipping and chipping more reliably and improve chip separation and obtain good chip discharge performance.
また、上記すくい面を、上記エンドミル本体の外周側から見てエンドミル回転方向に凸となる凸曲線状を描きつつ、上記エンドミル本体の後端側に向かうに従いエンドミル回転方向とは反対側に向かって延びるように形成することによっても、切刃に正角の軸方向すくい角を与えて切削抵抗の抑制や切削負荷の分散を図ることができるとともに、切刃のチッピングや欠損を一層確実に防止することができ、さらに良好な切屑排出性を得ることもできる。 The rake face is drawn in a convex curve shape that is convex in the end mill rotation direction when viewed from the outer peripheral side of the end mill body, and toward the opposite side of the end mill rotation direction toward the rear end side of the end mill body. Even if formed so as to extend, the cutting edge can be given a positive axial rake angle to suppress cutting resistance and to distribute the cutting load, and more reliably prevent chipping and chipping of the cutting edge. And even better chip discharge performance can be obtained.
ここで、上記切刃を、エンドミル回転方向から見て上記エンドミル本体の内周側から外周側に向かうに従い先端側に向かって延びる傾斜刃と、この傾斜刃の外周端に接するとともにエンドミル回転方向から見て上記エンドミル本体の外周側に向かうに従い先端側に突出した後に後端側に向かう凸曲線状の凸曲線刃とを備えたものとすることにより、切刃の内周部の軸線に対する径方向の長さを切刃の外周部よりも長くすることができ、径方向すくい角が正角となる範囲を大きくすることができるので、さらに確実に切削抵抗の増大抑制や切削負荷の分散を図ることができる。 Here, the cutting blade is in contact with the outer peripheral end of the inclined blade as viewed from the end mill rotation direction and extends toward the tip side from the inner peripheral side to the outer peripheral side of the end mill body, and from the end mill rotation direction. A radial direction with respect to the axial line of the inner peripheral portion of the cutting blade by including a convex curved blade that protrudes toward the rear end side and protrudes toward the rear end side as it goes toward the outer peripheral side of the end mill body. Can be made longer than the outer periphery of the cutting edge, and the range in which the radial rake angle becomes a positive angle can be increased, so that the increase in cutting resistance and the distribution of cutting load can be more reliably achieved. be able to.
なお、この場合には、エンドミル回転方向から見て上記傾斜刃の上記軸線に垂直な平面に対する傾斜角は30°以上であることが望ましい。この傾斜角が30°未満であると、必要な深さの逃げ溝を形成するためには、傾斜刃を長くしなければならず、切削抵抗の増大を招くおそれがある。 In this case, it is desirable that the inclination angle of the inclined blade with respect to the plane perpendicular to the axis as viewed from the end mill rotation direction is 30 ° or more. If the inclination angle is less than 30 °, in order to form a clearance groove having a necessary depth, the inclination blade must be lengthened, which may increase the cutting resistance.
さらに、すくい面には、上記切刃に交差する稜線が形成されていないことにより、このような稜線と切刃との交点が起点となって切刃にチッピングが生じるのを防ぐことができるので、切刃の内周部の径方向すくい角を正角としても、長期に亙って安定した切削加工を行うことが可能となる。また、同じく上記逃げ面にも、上記切刃に交差する稜線が形成されていないことにより、同様の効果を得ることが可能となる。 Furthermore, since no ridge line intersecting the cutting edge is formed on the rake face, it is possible to prevent chipping from occurring at the cutting edge starting from the intersection of such a ridge line and the cutting edge. Even if the rake angle in the radial direction of the inner peripheral portion of the cutting edge is a positive angle, stable cutting can be performed over a long period of time. Similarly, since the flank does not have a ridge line intersecting the cutting edge, the same effect can be obtained.
ここで、このようにすくい面や逃げ面に切刃に交差する稜線が形成されていないとは、例えばすくい面や逃げ面の切刃に沿った方向のJIS B0601:2013における最大高さ粗さRzが2.0μm未満であることが望ましい。このような方向の最大高さ粗さRzが2.0μm以上となるような段差がすくい面や逃げ面に形成されていると、上記稜線が目視でも確認でき、この稜線と切刃との交点からチッピングが生じるおそれが高くなる。 Here, the fact that the ridge line intersecting the cutting edge is not formed on the rake face or the flank face is, for example, the maximum height roughness in JIS B0601: 2013 in the direction along the cutting edge of the rake face or the flank face. Rz is preferably less than 2.0 μm. If a step with such a maximum height roughness Rz in the direction of 2.0 μm or more is formed on the rake face or flank face, the ridge line can be visually confirmed, and the intersection of the ridge line and the cutting edge This increases the possibility of chipping.
以上説明したように、本発明によれば、クランクピンに最初に切り込まれる切刃の内周部に正角の径方向すくい角が与えられるので、切刃の内周部は徐々にクランクピンに切り込まれることになり、切削抵抗の増大を抑えることができるとともに、切削負荷を分散させることができ、切刃にチッピングや欠損が生じたり、加工精度が損なわれたりするのを防止することができる。 As described above, according to the present invention, since a positive radial rake angle is given to the inner peripheral portion of the cutting blade that is first cut into the crankpin, the inner peripheral portion of the cutting blade gradually becomes the crankpin. The cutting force can be suppressed, the increase in cutting resistance can be suppressed, the cutting load can be dispersed, and the chipping or chipping of the cutting edge can be prevented or the processing accuracy can be prevented from being impaired. Can do.
図1ないし図4は、本発明の一実施形態を示すものであり、図5は、この実施形態の総形エンドミルによってクランクシャフトSのクランクピンPのバランスウェイトWとの接続部に逃げ溝Gを形成する状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を中心とした略円柱状に形成され、その後端部(図1において上側部分)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において下側部分)は切刃部3とされる。
FIGS. 1 to 4 show an embodiment of the present invention. FIG. 5 shows a relief groove G formed in a connection portion between a crankpin P of a crankshaft S and a balance weight W by a complete end mill of this embodiment. The state which forms is shown. In the present embodiment, the
このような総形エンドミルは、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、図5において横方向に延びる図示されないクランクピンPの中心線回りに回転される被削材であるクランクシャフトSに向けて図5に矢線Fで示すように軸線O方向先端側に送り出され、切刃部3によってクランクピンPのバランスウェイトWとの接続部に逃げ溝Gを形成する。
Such a general-purpose end mill has a
切刃部3の外周には、エンドミル本体1の先端から後端側に延びる切屑排出溝4が周方向に間隔をあけて複数条(本実施形態では4条)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を向いてすくい面5とされる壁面と、エンドミル本体1の先端側においてすくい面5に交差する逃げ面6との交差稜線部に、エンドミル本体1の先端側に突出する切刃7が形成されている。切刃部3の先端部外周には、エンドミル本体1の先端側に突出する突部8が形成され、切刃7はこの突部8上に形成される。
On the outer periphery of the
本実施形態において、切刃7は、エンドミル回転方向Tから見てエンドミル本体1の内周側から外周側に向かうに従い先端側に向かって直線状に延びる傾斜刃7Aと、この傾斜刃7Aの外周端に接するとともにエンドミル回転方向Tから見てエンドミル本体1の外周側に向かうに従い先端側に突出した後に後端側に向かう円弧等の凸曲線状の凸曲線刃7Bとを備えている。傾斜刃7Aの軸線Oに垂直な平面に対する傾斜角θは30°以上とされている。なお、4条の切屑排出溝4の先端部に形成される4つの切刃7は、軸線O回りの回転軌跡が一致させられている。
In the present embodiment, the
そして、すくい面5は、軸線Oに直交する断面において図4に示すように、エンドミル本体1の内周側から外周側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に傾斜しており、これによって傾斜刃7Aと、凸曲線刃7Bのうち傾斜刃7Aに連なってエンドミル本体1の外周側に向かうに従い先端側に突出する突端までの部分とを含む切刃7の内周部には正角の径方向すくい角αが与えられる。
As shown in FIG. 4, the
なお、すくい面5は、図4に示したように軸線Oに直交する断面においてエンドミル本体1の内周側から外周側に向かうに従い凸曲線を描きつつエンドミル回転方向Tとは反対側に向かうように傾斜している。また、切刃7の軸線Oに対する径方向の長さは、上記内周部が、これよりも外周側の外周部(凸曲線刃7Bのエンドミル本体1先端側への突端から外周側に向かうに従い後端側に向かう部分)よりも長い。
In addition, the
また、すくい面5は、図3に示すようにエンドミル本体1の外周側から見ても、エンドミル回転方向Tに凸となる凸曲線状を描きつつ、後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に向かうように延びている。従って、切刃7の軸方向すくい角βも正角とされる。
Further, as shown in FIG. 3, the
さらに、すくい面5は、このように軸線Oに直交する断面とエンドミル本体1の外周側から見たときに凸曲線をなすエンドミル回転方向Tに膨らんだ1つの凸曲面によって形成されており、本実施形態ではこのすくい面5に切刃7と交差する稜線は形成されてはいない。同様に、逃げ面6も、傾斜刃7Aに連なる範囲では平面状で、凸曲線刃7Bに連なる範囲では凸曲面状の1つの面によって形成され、この逃げ面6にも本実施形態では切刃7と交差する稜線は形成されてはいない。
Further, the
ここで、このようにすくい面5や逃げ面6に切刃7と交差する稜線が形成されていないとは、例えばすくい面や逃げ面の切刃に沿った方向のJIS B0601:2013における最大高さ粗さRzが2.0μm未満であることであり、本実施形態では0.58μmとされている。この最大高さ粗さRzが2.0μm以上であると、目視によってもこのような稜線を確認することができる。
Here, the fact that the ridge line intersecting the
このように構成された総形エンドミルは、軸線Oが上述したクランクピンPの中心線と直交するように配設され、工具回転方向Tに回転するエンドミル本体1の先端側に突出する上記切刃7が被削材であるクランクシャフトSのクランクピンPのバランスウェイトWとの接続部に切り込まれることにより、この接続部に切刃7の形状を転写した逃げ溝GをクランクピンPの内周側に凹むように形成する。クランクピンPは円柱状であるので、切刃7が接続部以外の位置にあるときにはクランクピンPの外周側に離れており、クランクピンPと干渉することはない。
The general-purpose end mill configured as described above is arranged so that the axis O is orthogonal to the center line of the crank pin P described above, and the cutting blade protrudes toward the front end side of the
そして、この切刃7のすくい面5は、軸線Oに直交する断面においてエンドミル本体1の内周側から外周側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に傾斜しており、従って切刃7は上記内周部からクランクピンPに切り込まれるとともに、この切刃7の内周部には上述のように正角の径方向すくい角αが与えられる。
The
このため、この切刃7の内周部は、内周側の傾斜刃7Aから徐々にクランクピンPに切り込まれることになるので、切刃7の内周部の切れ味を鋭くすることができ、切刃7の全体がクランクピンPに切り込まれる加工形態であっても、切削抵抗の増大を抑制することができるとともに、切削負荷も分散させることができる。従って、切刃7にチッピングや欠損が生じたり、加工精度が損なわれたりするのを防ぐことができる。
For this reason, the inner peripheral portion of the
また、本実施形態では、すくい面5が、軸線Oに直交する断面においてエンドミル本体1の内周側から外周側に向かうに従い凸曲線を描きつつエンドミル回転方向Tとは反対側に向かうように傾斜させられている。このため、切刃7の内周部における刃物角を大きく確保することができるので、切刃7の内周部の径方向すくい角αを正角としても、切刃7のチッピングや欠損を一層確実に防止することができる。また、こうしてすくい面5が断面凸曲線状とされていることによって切屑離れもよくなるので、良好な切屑排出性を得ることができる。
Further, in the present embodiment, the
さらに、本実施形態では、すくい面5が、エンドミル本体1の外周側から見てもエンドミル回転方向Tに凸となる凸曲線状を描きつつ、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とは反対側に向かって延びていて、切刃7は軸方向すくい角βも正角とされている。このため、さらに切削抵抗の抑制や切削負荷の分散を促すことができるとともに、切刃7のチッピングや欠損を一層確実に防止することができ、またより良好な切屑排出性を得ることもできる。
Further, in the present embodiment, the
さらにまた、本実施形態では、エンドミル本体1先端側に突出する切刃7が、エンドミル回転方向Tから見てエンドミル本体1の内周側から外周側に向かうに従い先端側に向かって直線状に延びる傾斜刃7Aと、この傾斜刃7Aの外周端に接するとともにエンドミル回転方向Tから見てエンドミル本体1の外周側に向かうに従い先端側に突出した後に後端側に向かう円弧等の凸曲線状の凸曲線刃7Bとを備えている。
Furthermore, in this embodiment, the
従って、これにより、切刃7の内周部の軸線Oに対するに径方向の長さを切刃7の上記外周部よりも長くすることができるので、径方向すくい角αが正角となる範囲を大きくすることが可能となり、さらに確実に切削抵抗の増大抑制や切削負荷の分散を図ることができる。
Accordingly, the radial length with respect to the axis O of the inner peripheral portion of the
なお、この場合には、本実施形態のように、エンドミル回転方向Tから見て傾斜刃7Aの軸線Oに垂直な平面に対する傾斜角θが30°以上とすることが望ましく、これによって必要な溝深さの逃げ溝Gを形成するのに傾斜刃7Aが長くなりすぎるのを防ぐことができ、さらに確実に切削抵抗の増大を抑えることができる。すなわち、この傾斜角θが30°未満であると、必要な深さの逃げ溝を形成するためには傾斜刃7Aを長くしなければならず、切刃7のうちクランクピンPに切り込まれる部分が長くなって切削抵抗の増大を招くおそれがある。
In this case, as in the present embodiment, it is desirable that the inclination angle θ with respect to the plane perpendicular to the axis O of the
さらに、上述のように切刃7の内周部の切れ味を鋭くしても、本実施形態の総形エンドミルでは、例えばすくい面5や逃げ面6の切刃7に沿った方向のJIS B0601:2013における最大高さ粗さRzが2.0μm未満とされるなどして、これらすくい面5や逃げ面6に切刃7と交差する稜線が形成されないようにすることにより、鋭い切刃7にチッピングが生じるような事態を一層確実に防止することができる。
Furthermore, even if the sharpness of the inner peripheral portion of the
すなわち、このように切刃7に交差する稜線がすくい面5や逃げ面6に形成されていると、この稜線と切刃7との交点を起点として切刃7にチッピングが生じ易くなるが、本実施形態ではそのような起点となる交点を形成する稜線がすくい面5や逃げ面6に形成されていないので、切刃7の内周部の径方向すくい角αを正角として切れ味を鋭くしても、このようなチッピングが生じるのを防ぐことができる。
That is, if the ridge line intersecting the
なお、本実施形態では、すくい面5と逃げ面6との双方が、切刃7に交差する稜線が形成されていないものとしたが、すくい面5と逃げ面6の一方が切刃7に交差する稜線が形成されていないものとされていてもよい。ただし、本実施形態のように切刃7に交差する稜線がすくい面5と逃げ面6の双方に形成されていない方が、チッピングを確実にするためには望ましい。
In the present embodiment, it is assumed that the ridge line intersecting the
1 エンドミル本体
3 切刃部
4 切屑排出溝
5 すくい面
6 逃げ面
7 切刃
7A 傾斜刃
7B 凸曲線刃
8 突部
O エンドミル本体1の軸線
T エンドミル回転方向
θ エンドミル回転方向Tから見たときの傾斜刃7Aの軸線Oに垂直な平面に対する傾斜角
α 切刃7の内周部の径方向すくい角
DESCRIPTION OF
Claims (7)
この切屑排出溝のエンドミル回転方向を向いてすくい面とされる壁面と、上記エンドミル本体の先端側において上記すくい面に交差する逃げ面との交差稜線部に、上記エンドミル本体の先端側に突出する切刃が形成されていて、
上記すくい面は、上記軸線に直交する断面において上記エンドミル本体の内周側から外周側に向かうに従いエンドミル回転方向とは反対側に傾斜しており、上記切刃の内周部には正角の径方向すくい角が与えられていることを特徴とする総形エンドミル。 A chip discharge groove extending from the front end of the end mill main body to the rear end is formed on the outer periphery of the front end of the end mill main body rotated around the axis.
The chip discharge groove protrudes toward the front end side of the end mill body at a crossing ridge line portion between a wall surface facing the end mill rotation direction and a rake face and a flank surface intersecting the rake face on the front end side of the end mill body. A cutting edge is formed,
The rake face is inclined to the side opposite to the end mill rotation direction from the inner peripheral side of the end mill body to the outer peripheral side in a cross section orthogonal to the axis, and a positive angle is formed on the inner peripheral part of the cutting edge. A complete end mill characterized by a rake angle in the radial direction.
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