JP3171791U - End mill - Google Patents
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Abstract
【課題】全体の振動を少なくし、かつ切削速度が速いエンドミルを提供する。【解決手段】軸心周りに設けられた第1〜第3の外周刃14〜16と、外周刃14〜16の端部にそれぞれ設けられた第1〜第3の底刃11〜13とを備えた第1〜第3の切れ刃17〜19を備えて、エンドミルを形成する。軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、第1の外周刃14と第2の外周刃15とのなす角度α1を115度?2度、第2の外周刃15と第3の外周刃16とのなす角度α2を120度?2度、第3の外周刃16と第1の外周刃14とのなす角度α3を125度?2度の範囲とする。さらに、第1の外周刃14の捩れ角を41度?1度、第2の外周刃15の捩れ角を43.5度?1度、第3の外周刃16の捩れ角を44.5度?1度の範囲とし、心厚円20の半径をエンドミルの切削半径の0.35〜0.65の範囲とした。【選択図】図1An end mill with reduced overall vibration and high cutting speed is provided. SOLUTION: First to third outer peripheral blades 14 to 16 provided around an axis, and first to third bottom blades 11 to 13 provided at end portions of the outer peripheral blades 14 to 16, respectively. The first to third cutting edges 17 to 19 are provided to form an end mill. The angle α1 formed by the first outer peripheral blade 14 and the second outer peripheral blade 15 at the respective axial front ends with respect to the shaft center is 115 degrees to 2 degrees, and the second outer peripheral blade 15 and the third outer peripheral edge. An angle α2 formed with the blade 16 is set to 120 ° to 2 °, and an angle α3 formed between the third outer peripheral blade 16 and the first outer peripheral blade 14 is set to a range of 125 ° to 2 °. Furthermore, the twist angle of the first outer peripheral blade 14 is 41 ° to 1 °, the twist angle of the second outer peripheral blade 15 is 43.5 ° to 1 °, and the twist angle of the third outer peripheral blade 16 is 44.5 °. The radius of the core thick circle 20 was set to a range of 0.35 to 0.65 of the end mill cutting radius. [Selection] Figure 1
Description
本考案は、軸心に対して捩れ角が異なる3枚の切れ刃を有して、切削性能を向上させたエンドミルに関する。 The present invention relates to an end mill having three cutting edges with different torsion angles with respect to an axis to improve cutting performance.
特許文献1には、底刃と捩れ角のついた外周刃とで構成される切れ刃を4枚以上備えたエンドミルであって、切れ刃を周方向の不等分割点に配置し、加工中の共振を抑制し、更に加工精度の向上を目的とした防振エンドミルが提案されている。
確かに、引用文献1記載のエンドミルにおいては、切削時の騒音等については小さくなったが、直径が10mmのエンドミルを用いて、チタン合金を切削した場合、その切削速度が50cm/min〜125cm/minと遅いという問題点があった。
Certainly, in the end mill described in
なお、引用文献1の材料はチタン合金であるが、通常の4枚刃のエンドミルを使用し、アルミ合金を切削した場合、回転数が10000rpmで約1000mm/min〜2000mm/min程度であった。
In addition, although the material of the cited
本考案は、かかる事情に鑑みてなされたもので、全体の振動を少なくすることは当然として、切削速度が速いエンドミルを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of such circumstances, and an object of the present invention is to provide an end mill having a high cutting speed as a matter of course to reduce the overall vibration.
前記目的に沿う第1の考案に係るエンドミルは、軸心周りに設けられた第1〜第3の外周刃と、該第1〜第3の外周刃の端部にそれぞれ設けられた第1〜第3の底刃とを備えた第1〜第3の切れ刃を有するエンドミルにおいて、
軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、前記第1の外周刃と前記第2の外周刃とのなす角度α1を115度±2度、前記第2の外周刃と前記第3の外周刃とのなす角度α2を120度±2度、前記第3の外周刃と前記第1の外周刃とのなす角度α3を125度±2度の範囲とし、前記第1の外周刃の捩れ角を41度±1度、前記第2の外周刃の捩れ角を43.5度±1度、前記第3の外周刃の捩れ角を44.5度±1度の範囲とし、
しかも、心厚円の半径を該エンドミルの切削半径の0.35〜0.65の範囲とした。
The end mill according to the first device that meets the above object includes first to third outer peripheral blades provided around an axis, and first to first end portions provided at end portions of the first to third outer peripheral blades, respectively. In an end mill having first to third cutting edges with a third bottom edge,
The angle α1 formed between the first outer peripheral blade and the second outer peripheral blade, which is at the axial tip portion with respect to the axial center, is 115 ° ± 2 °, the second outer peripheral blade and the third outer blade The angle α2 formed with the outer peripheral blade is 120 ° ± 2 °, the angle α3 formed with the third outer peripheral blade and the first outer peripheral blade is in the range of 125 ° ± 2 °, and the first outer peripheral blade is twisted. The angle is 41 ° ± 1 °, the twist angle of the second outer peripheral blade is 43.5 ° ± 1 °, and the twist angle of the third outer peripheral blade is 44.5 ° ± 1 °,
In addition, the radius of the core thick circle is set in the range of 0.35 to 0.65 of the cutting radius of the end mill.
また、第2の考案に係るエンドミルは、第1の考案に係るエンドミルにおいて、前記第1〜第3の切れ刃の半径方向外側には、前記第1〜第3の外周刃を通る接線に対して8〜15度の第1〜第3の逃げ面がそれぞれ形成されていると共に、前記第1〜第3の外周刃を含む該第1〜第3の逃げ面の先側には、前記接線に対して0.6〜1.4度の角度範囲で幅が0.05〜0.5mmの短幅の刃先形成面がそれぞれ形成されている。 Further, the end mill according to the second device is the end mill according to the first device, wherein the first to third cutting edges are radially outward with respect to a tangent line passing through the first to third outer peripheral blades. First to third flank surfaces of 8 to 15 degrees are formed, and the tangent line is disposed on the front side of the first to third flank surfaces including the first to third outer peripheral blades. In contrast, a short blade edge forming surface having a width of 0.05 to 0.5 mm is formed in an angle range of 0.6 to 1.4 degrees.
第3の考案に係るエンドミルは、第2の考案に係るエンドミルにおいて、前記第1〜第3の切れ刃の回転方向内側には、前記第1〜第3の外周刃を形成する第1〜第3の掬い面がそれぞれ形成され、かつ、それぞれ対応する前記第1の掬い面と前記第1の逃げ面、前記第2の掬い面と前記第2の逃げ面、及び前記第3の掬い面と前記第3の逃げ面の角度は、70〜88度の範囲にある。 An end mill according to a third device is the end mill according to the second device, wherein the first to third outer peripheral blades are formed on the inner side in the rotation direction of the first to third cutting blades. 3 scooping surfaces are respectively formed, and the corresponding first scooping surface and the first flank surface, the second scooping surface and the second flank surface, and the third scooping surface, respectively. The angle of the third flank is in the range of 70 to 88 degrees.
そして、第4の考案に係るエンドミルは、第1〜第3の考案に係るエンドミルにおいて、該エンドミルは、銅、銅合金、アルミニウム、アルミ合金、チタン、チタン合金、鉄及び鉄合金のいずれか1を切削するためのもので、超硬材からなってその直径dは5〜30mmの範囲にある。
なお、本考案において、心厚円とはエンドミルの軸となる部分、即ち、最大径の円柱部分(芯)をいう。
And the end mill which concerns on 4th invention is the end mill which concerns on 1st-3rd invention, This end mill is any one of copper, a copper alloy, aluminum, an aluminum alloy, titanium, a titanium alloy, iron, and an iron alloy. Made of cemented carbide and its diameter d is in the range of 5-30 mm.
In the present invention, the core thick circle means a portion serving as an axis of the end mill, that is, a cylindrical portion (core) having a maximum diameter.
第1〜第4の考案に係るエンドミルは、軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、第1の外周刃と第2の外周刃とのなす角度α1を115度±2度、第2の外周刃と第3の外周刃とのなす角度α2を120度±2度、第3の外周刃と第1の外周刃とのなす角度α3を125度±2度の範囲としているので、第1〜第3の切れ刃が材料を切削するときの周期が一定にならず、これによって共振によって発生する騒音の軽減が可能となる。
そして、軸方向先端部の位置が異なる開き角度を有して配置される、第1の外周刃の捩れ角が41度±1度、第2の外周刃の捩れ角が43.5度±1度、第3の外周刃の捩れ角が44.5度±1度の範囲となって相互に異なるので、より振動も無くなって外周刃が材料に当接する時間が延び、切削速度を高めることができる。この場合、心厚円の半径をエンドミルの切削半径の0.35〜0.65の範囲としているので、切れ刃の半径方向の長さを確保して切削屑の排出性を高めると共に、エンドミル自体に強度を与え、横送りにより強固な荷重をかけることが可能となる。
In the end mills according to the first to fourth devices, the angle α1 formed between the first outer peripheral blade and the second outer peripheral blade at the front end in the axial direction with respect to the axial center is 115 ° ± 2 °, Since the angle α2 formed between the outer
The twist angle of the first outer peripheral blade is 41 degrees ± 1 degree and the twist angle of the second outer peripheral blade is 43.5 degrees ± 1. The twist angle of the third outer peripheral blade is different from each other in the range of 44.5 degrees ± 1 degree, so there is no vibration and the time for the outer peripheral blade to come into contact with the material is extended, thereby increasing the cutting speed. it can. In this case, since the radius of the core thick circle is in the range of 0.35 to 0.65 of the cutting radius of the end mill, the length of the cutting edge in the radial direction is secured to improve the discharge performance of the cutting waste, and the end mill itself It is possible to give a strong load to the arm and to apply a strong load by lateral feed.
特に、第2の考案に係るエンドミルは、第1〜第3の切れ刃の半径方向外側に、第1〜第3の外周刃を通る接線に対して8〜15度の第1〜第3の逃げ面がそれぞれ形成されていると共に、第1〜第3の外周刃を含む第1〜第3の逃げ面の先側には、接線に対して0.6〜1.4度の角度範囲で幅が0.05〜0.5mmの短幅の刃先形成面がそれぞれ形成されているので、外周刃の全体的な刃角をより小さくして切削屑等の排出性を高めると共に、外周刃の先端角については、切削荷重を大きくできるように角度を大きくしている。 In particular, the end mill according to the second device has a first to third angle of 8 to 15 degrees with respect to a tangent line passing through the first to third outer peripheral edges, radially outward of the first to third cutting edges. Each of the flank surfaces is formed, and the first to third flank surfaces including the first to third outer peripheral blades have an angle range of 0.6 to 1.4 degrees with respect to the tangent line. Since the short blade edge forming surface with a width of 0.05 to 0.5 mm is formed, the overall blade angle of the outer peripheral blade is made smaller to improve the discharge performance of cutting waste and the like. The tip angle is increased so that the cutting load can be increased.
そして、第3の考案に係るエンドミルは、第1〜第3の切れ刃の回転方向内側に、第1〜第3の外周刃を形成する第1〜第3の掬い面が形成され、かつ、それぞれ対応する第1の掬い面と第1の逃げ面、第2の掬い面と第2の逃げ面、及び第3の掬い面と第3の逃げ面の角度は、70〜88度の範囲にあるので、切り屑の排出が効率的に行われ、より大きな切削速度を与えることができる。
この第3の考案に係るエンドミルを使用してアルミ材の切削を行った結果、従来の4枚刃のエンドミルに対して少なくとも約4〜5倍の送り速度で切削することが可能となった。
And the end mill which concerns on 3rd invention has the 1st-3rd scoop surface which forms the 1st-3rd outer periphery edge in the rotation direction inside of the 1st-3rd cutting edge, and The angles of the corresponding first scooping surface and first flank, second scooping surface and second flank, and third scooping surface and third flank are in the range of 70 to 88 degrees. As a result, chips are discharged efficiently and a higher cutting speed can be provided.
As a result of cutting the aluminum material using the end mill according to the third device, it was possible to cut at a feed rate of at least about 4 to 5 times that of the conventional four-blade end mill.
続いて、添付した図面を参照しながら、本考案を具体化した実施の形態について説明する。
図1〜図3に示すように、本考案の一実施の形態に係るエンドミル10は、全部が超硬材からなって、軸方向先端部に第1〜第3の底刃11〜13を、軸心mの周りに第1〜第3の外周刃14〜16をそれぞれ有する第1〜第3の切れ刃17〜19を軸心周りに備える。なお、第1〜第3の底刃11〜13は第1〜第3の外周刃14〜16の先側端部にそれぞれ形成されている。
Next, embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings.
As shown in FIGS. 1 to 3, the
そして、図1、図4に示すように、このエンドミル10において、軸心mを基準にしてそれぞれ軸方向先端部に位置する、第1の外周刃14と第2の外周刃15とのなす角度α1は115度±2度、第2の外周刃15と第3の外周刃16とのなす角度α2は120度±2度、第3の外周刃16と第1の外周刃14とのなす角度α3は125度±2度の範囲となっている。また、第1の外周刃14の捩れ角β1を41度±1度、第2の外周刃15の捩れ角β2を43.5度±1度、第3の外周刃16の捩れ角β3を44.5度±1度の範囲としている。そして、心厚円20の半径をエンドミル10切削半径の0.35〜0.65(より好ましくは0.38〜0.45)の範囲としている。なお、心厚円の直径を過度に大きくすると、切削屑の排出が悪くなり、心厚円の直径を過度に小さくするとエンドミル10を横送りする場合の荷重が小さくなり、切削速度を向上できない。
As shown in FIGS. 1 and 4, in the
このエンドミル10の第1〜第3の底刃11〜13は周知のエンドミルの底刃と同様、同一平面上にあって、砥石で切削可能な研磨面を有している。
そして、この第1〜第3の底刃11〜13に繋がる第1〜第3の切れ刃17〜19の半径方向外側には、図1、図3に示すように、第1〜第3の外周刃14〜16の接線tに対して8〜15度の第1〜第3の逃げ面21〜23がそれぞれ形成されている。なお、ここで接線tとは、第1〜第3の外周刃14〜16と軸心mを結ぶ半径線rに直交する線分をいう。
The first to
And in the radial direction outer side of the 1st-3rd cutting blades 17-19 connected to these 1st-3rd bottom blades 11-13, as shown to FIG. 1, FIG. 3, 1st-3rd First to
そして、この第1〜第3の外周刃14〜16を含む第1〜第3の逃げ面21〜23の先側には、接線tに対して0.6〜1.4度の角度範囲で幅wが0.05〜0.5mmの短幅の刃先形成面24がそれぞれ形成されている(図1の部分拡大図参照)。
And in the front side of the 1st-3rd flank 21-21 containing this 1st-3rd outer periphery blades 14-16, it is an angle range of 0.6-1.4 degree | times with respect to the tangent t. A short blade
このエンドミル10において、第1〜第3の切れ刃17〜19の回転方向内側には、第1〜第3の外周刃14〜16を形成する第1〜第3の掬い面26〜28がそれぞれ形成されている。そして、それぞれ対応する第1の掬い面26と第1の逃げ面21、第2の掬い面27と第2の逃げ面22、及び第3の掬い面28と第3の逃げ面23の角度は、70〜88度(より好ましくは、78〜85度)の範囲にある。これによって、先部が鋭角で90度に近い鋭い第1〜第3の外周刃14〜16を形成でき、更に、第1〜第3の外周刃14〜16で切削した切削屑を第1〜第3の掬い面26〜28で外部に排出できる。
In the
第1〜第3の掬い面26〜28に連続して、第1〜第3の切れ刃17〜19を心厚円20の周囲に切り分けて形成する第1〜第3の捩り溝30〜32が形成されている。この第1〜第3の捩り溝30〜32と第3、第1、第2の逃げ面23、21、22との間には、第1〜第3の段差部34〜36が設けられ、第1〜第3の逃げ面21〜23の逃げ面の形成領域を明確にしている。なお、図2に示すように、第1〜第3の切れ刃17〜19の上部は円柱状のシャンク38となっている。
The first to third torsion grooves 30 to 32 formed by cutting the first to
以上のような構成となっているので、このエンドミル10の第1〜第3の底刃11〜13によって、エンドミル10に直交する面を平面に研削できる。そして、第1〜第3の外周刃14〜16によって、エンドミル10が当接する側面の研削ができ、エンドミル10を回転することによって、第1〜第3の外周刃14〜16が被切削物(例えば、アルミニウム、アルミ合金、銅、銅合金、チタン、チタン合金、鉄、鉄合金)に当接して切削する。切削屑は捩られた第1〜第3の掬い面26〜28によって掻き上げられて排出される。
Since it becomes the above structures, the surface orthogonal to the
このエンドミル10のシャンク38の直径dは5〜30mmとなっているが、他の直径のものにも対応できる。
直径が10mmのエンドミル10を使用してアルミ材を研削すると、切削深さが10mm、回転数が12000rpmで、切削速度が約10,000mm/minであった。
Although the diameter d of the
When the
実際に切削したエンドミル10は、軸心mを基準にしてそれぞれ軸方向先端部に位置する、第1の外周刃14と第2の外周刃15とのなす角度α1が115度、第2の外周刃15と第3の外周刃16とのなす角度α2が120度、第3の外周刃16と第1の外周刃14とのなす角度α3が125度であって、第1の外周刃14の捩れ角β1が41度、第2の外周刃15の捩れ角β2が43.5度、第3の外周刃16の捩れ角β3が44.5度であったが、角度α1〜α3については±2度の範囲、第1〜第3の外周刃14〜16の捩れ角β1〜β3においては、±1度の範囲で変更しても大差なかった。
The actually cut
また、本考案に係るエンドミル10は、以上のように、第1〜第3の外周刃14〜16が、不等リード、不等ピッチであるので、切削中に刃の共振現象が起こらず、従って、静かな切削効率の高いエンドミルとなる。
本考案に係るエンドミルは以上の実施の形態に限定されるものではなく、本考案の要旨を変更しない範囲で、寸法、形状を変更することもできる。
In addition, as described above, the
The end mill according to the present invention is not limited to the above embodiment, and the size and shape can be changed without departing from the gist of the present invention.
10:エンドミル、11:第1の底刃、12:第2の底刃、13:第3の底刃、14:第1の外周刃、15:第2の外周刃、16:第3の外周刃、17:第1の切れ刃、18:第2の切れ刃、19:第3の切れ刃、20:心厚円、21:第1の逃げ面、22:第2の逃げ面、23:第3の逃げ面、24:刃先形成面、26:第1の掬い面、27:第2の掬い面、28:第3の掬い面、30:第1の捩り溝、31:第2の捩り溝、32:第3の捩り溝、34:第1の段差部、35:第2の段差部、36:第3の段差部、38:シャンク 10: End mill, 11: First bottom blade, 12: Second bottom blade, 13: Third bottom blade, 14: First outer peripheral blade, 15: Second outer peripheral blade, 16: Third outer peripheral blade Blade: 17: First cutting edge, 18: Second cutting edge, 19: Third cutting edge, 20: Heart thickness circle, 21: First flank, 22: Second flank, 23: 3rd flank, 24: cutting edge forming surface, 26: 1st scooping surface, 27: 2nd scooping surface, 28: 3rd scooping surface, 30: 1st twisting groove, 31: 2nd twisting Groove, 32: third torsion groove, 34: first stepped portion, 35: second stepped portion, 36: third stepped portion, 38: shank
Claims (4)
軸心を基準にしてそれぞれ軸方向先端部にある、前記第1の外周刃と前記第2の外周刃とのなす角度α1を115度±2度、前記第2の外周刃と前記第3の外周刃とのなす角度α2を120度±2度、前記第3の外周刃と前記第1の外周刃とのなす角度α3を125度±2度の範囲とし、前記第1の外周刃の捩れ角を41度±1度、前記第2の外周刃の捩れ角を43.5度±1度、前記第3の外周刃の捩れ角を44.5度±1度の範囲とし、
しかも、心厚円の半径を該エンドミルの切削半径の0.35〜0.65の範囲としたことを特徴とするエンドミル。 1st-1st provided with the 1st-3rd outer periphery blade provided in the surroundings of an axial center, and the 1st-3rd bottom blade provided in the edge part of this 1st-3rd outer periphery blade, respectively. In an end mill having 3 cutting edges,
The angle α1 formed between the first outer peripheral blade and the second outer peripheral blade, which is at the axial tip portion with respect to the axial center, is 115 ° ± 2 °, the second outer peripheral blade and the third outer blade The angle α2 formed with the outer peripheral blade is 120 ° ± 2 °, and the angle α3 formed with the third outer peripheral blade and the first outer peripheral blade is in the range of 125 ° ± 2 °, and the first outer peripheral blade is twisted. The angle is 41 ° ± 1 °, the twist angle of the second outer peripheral blade is 43.5 ° ± 1 °, and the twist angle of the third outer peripheral blade is 44.5 ° ± 1 °,
Moreover, the end mill is characterized in that the radius of the core thick circle is in the range of 0.35 to 0.65 of the cutting radius of the end mill.
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