JP4211655B2 - Roughing end mill manufacturing method - Google Patents
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Description
本発明は、専らワークの粗加工に使用される波形に凹凸した切刃が形成されたラフィングエンドミルの製造方法に関するものである。 The present invention relates to a method for manufacturing a roughing end mill in which a corrugated cutting edge is used exclusively for roughing a workpiece.
ラフィングエンドミルは、例えば特許文献1〜3に記載の通り、図4に示すように軸線O回りに回転されるエンドミル本体1の先端部外周に円弧状や正弦波状等の波形に凹凸する切刃2が形成されたものであって、通常エンドミル本体1にはこのような切刃2が周方向に間隔をあけて形成され、かつこの周方向に隣接する切刃2同士では、該切刃2がなす波形の位相がずらされている。このようなラフィングエンドミルによれば、エンドミル本体1を回転しつつ上記切刃2をワークに切り込ませることにより、切刃2の位相がずらされた波形の専ら凸部によって図5に示すような断面の切屑が分断されて生成されるため、専ら金属材料よりなるワークの切削加工における粗削り用として加工効率を上げるために用いられる。
ところで、このような波形に凹凸した切刃2を有するラフィングエンドミルは、公知の手段によりまずエンドミル本体1の先端部外周に溝部を形成しておき、この溝部のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部からこの辺稜部に連なるエンドミル本体1の外周面に、図6や図7に示すように切刃2がなす波形に対応した断面形状を有する研削面3を備えた砥石4によって研削を施すことにより、上記壁面の外周側辺稜部に切刃2を形成して製造される。なお、切刃が凹凸していない通常のエンドミルを製造しておき、この切刃に上述のような研削面3を有する砥石4によって研削を施すことにより製造することも可能である。ここで、図6では、研削砥石4の上記研削面3に切刃2がなす波形の凹部に対応した断面形状の凸部が1つ形成されており、この凸部の両側の研削面3両端部には、切刃2の凸部の略半分に対応した断面形状の半凹部が形成されていて、この研削砥石4を、切刃2がなす波形の1ピッチ分ずつ該切刃2に沿った方向にずらすように移動させて研削を行うことにより、波形の凹凸を順次繋げて切刃2の全長を波形に形成している。
By the way, in the roughing end mill having the
また、図7では、研削面3に切刃2がなす波形の凹部に対応した凸部が2つと、その間に切刃2の凸部に対応した凹部とが形成されており、また研削面3の両端部は上記2つの凸部の途中から接線方向に延びる傾斜面とされていて、やはり切刃2の波形1ピッチ分ずつ切刃2に沿って砥石4を移動させて研削を行うことにより、波形の凹凸を順次繋げるとともに、上記傾斜面によって削り残された切刃2の凸部周辺を、研削面4中央の凹部で研削するようにしている。なお、このようにして研削された波形の切刃2は、そのエンドミル本体1後端側(図6、7において右側)で、図6の例では切刃2の凸部頂点で滑らかにエンドミル本体1後端部のシャンク部5の外周面に連なるようにされ、また図7の例では上記傾斜面によってシャンク部5外周面に鈍角に交差するようにされる。
In FIG. 7, two convex portions corresponding to the corrugated concave portion formed by the
しかしながら、このうち図6に示す例では、砥石4を切刃2に沿ってずらして移動させる際に、その1回ごとの移動の間隔が厳密に切刃2がなす波形の1ピッチ分に合わされていないと、移動前後の上記研削面3の端部の位置がずれてしまい、これら移動前後の研削面3端部によって形成される波形の切刃2の繋ぎ目Cに角部や段差部が形成されてしまう。しかるに、この図6では、砥石4の研削面3の両端部が上述のように切刃2の凸部の略半分に対応した形状の半凹部とされているので、こうして角部や段差部が形成される繋ぎ目Cは切刃2がなす波形の凸部の頂点部分に位置することとなるが、かかる部分は切削の際にワークに切り込まれる部分であるために衝撃的な負荷が作用することが多く、従ってそのような部分に角部や段差部が形成されていると、ここから亀裂が生じることにより切削時に切刃2が欠損してしまうおそれがある。
However, in the example shown in FIG. 6, when the grindstone 4 is shifted and moved along the
一方、図7に示す例では、砥石4の研削面3の両端部が上述のような傾斜面とされていて、この傾斜面によって削り残された部分を研削面3中央の凹部で研削して切刃2の凸部を形成するため、砥石4を移動させた際の繋ぎ目Cは、この研削面3中央の凹部と両端部の傾斜面とが重なる部分に位置し、切刃2ではその凸部頂点からやや凹部側にずれた位置となる。従って、この砥石4の移動の際の間隔が切刃2に沿った方向にその波形1ピッチ分からずれても、上記角部や段差部は切刃2の凸部頂点に位置することはないため、図6の例に比べては耐欠損性への影響は少ないものの、長期の切削に使用するうちにはやはりこのような角部や段差部から切刃2に亀裂が生じて欠損するおそれがあり、しかもこの例では、図8に示すように砥石4の研削面3が切刃2に対して僅かでも傾いてしまうと、繋ぎ目C部分で研削面3中央の凹部により研削された切刃2の凸部が上記傾斜面によって切り欠かれてしまい、この凸部の頂点近傍に欠損を引き起こす角部がやはり形成されてしまうおそれがある。
On the other hand, in the example shown in FIG. 7, both end portions of the
本発明は、このような背景の下になされたもので、波形に凹凸する切刃を有するラフィングエンドミルを、この波形に対応した断面形状の研削面を有する砥石によって該砥石を切刃に沿った方向に移動しつつ製造する際に、この砥石の移動量に誤差が生じたり、砥石の研削面が傾いたりしても、切削時に切刃に欠損が生じるのを防ぐことが可能なラフィングエンドミルを製造しうるラフィングエンドミルの製造方法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 roughing end mill having a cutting edge that has a corrugated shape is arranged along the cutting edge by a grindstone having a grinding surface having a cross-sectional shape corresponding to the corrugation. When manufacturing while moving in the direction, even if there is an error in the amount of movement of this grinding wheel or the grinding surface of the grinding wheel is tilted, It aims at providing the manufacturing method of the roughing end mill which can be manufactured.
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、エンドミル本体に波形に凹凸する切刃が形成されたラフィングエンドミルを、上記切刃がなす波形に対応した断面形状を有する研削面を備えた砥石を用いて、該砥石を上記波形のピッチに基づいた間隔で上記切刃に沿って移動させつつ該切刃を研削することにより製造するラフィングエンドミルの製造方法であって、上記砥石の研削面のうち、上記切刃に沿った方向の両端部を、該切刃がなす波形の凹部に対応した断面形状とし、上記砥石を移動させた際の上記研削面同士の繋ぎ目を、上記切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの1/2以内の範囲に位置させることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve such an object, the present invention provides a roughing end mill in which an end mill body is provided with a corrugated cutting edge, and has a cross-sectional shape corresponding to the corrugation formed by the cutting edge. A method for manufacturing a luffing end mill, wherein a grinding wheel having a grinding surface having a grinding surface is used to grind the cutting blade while moving the grinding wheel along the cutting blade at intervals based on the pitch of the waveform. Of the grinding surfaces of the grindstone, both end portions in the direction along the cutting edge have a cross-sectional shape corresponding to the corrugated concave portion formed by the cutting blade, and the grinding surfaces are joined when the grindstone is moved. The eye is positioned in a range within 1/2 of the depth of the waveform from the wave bottom of the waveform formed by the cutting blade.
しかるに、このような製造方法によって製造されたラフィングエンドミルにおいては、上記砥石の研削面の両端部が、切刃がなす波形の凹部に対応した断面形状とされていて、この砥石を切刃に沿って移動させつつ研削した際の砥石研削面同士の繋ぎ目が、凹凸する切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの1/2以内の範囲に位置しており、すなわち繋ぎ目がこの波形の凹となる凹部に位置したものとなるが、この切刃がなす波形の凹部は、図5にも示したように当該ラフィングエンドミルによる切削時にワークに切り込まれることが少なく、一般的なラフィングエンドミルにおける切刃の波形の深さと1刃当たりの切り込み量とを考慮すると、この切刃がなす波形の波底からこの波形の深さの1/2以内の範囲に位置していれば、該繋ぎ目の部分が切削に関与することはない。従って、研削の際の砥石の移動間隔に誤差が生じたり、砥石の研削面が傾いていたりすることにより、たとえこの繋ぎ目に角部や段差部が形成されてしまっても、これら角部や段差部に切削時の負荷が作用することはなく、このため本発明によれば、かかる角部や段差部から亀裂が生じて切刃が欠損してしまうのを防ぐことが可能なラフィングエンドミルを製造することができる。 However, in the luffing end mill manufactured by such a manufacturing method, both end portions of the grinding surface of the grindstone have a cross-sectional shape corresponding to the corrugated recess formed by the cutting blade, and the grindstone is disposed along the cutting blade. The joint between the grinding surfaces of the grindstone when grinding while being moved is located within a range within 1/2 of the depth of the waveform from the corrugated wave bottom formed by the uneven cutting edge, that is, the joint is The corrugated concave portion formed by the cutting blade is less likely to be cut into the workpiece during cutting by the luffing end mill, as shown in FIG. If the depth of the corrugation of the cutting edge in a roughing end mill and the depth of cut per tooth are taken into consideration, the cutting edge should be located within a half of the corrugation depth from the corrugated wave bottom. The connection There is no possibility that the eyes of the part are involved in the cutting. Therefore, even if a corner or a step portion is formed at this joint due to an error in the movement distance of the grindstone during grinding or because the grinding surface of the grindstone is inclined, The load at the time of cutting does not act on the stepped portion. Therefore, according to the present invention, there is provided a roughing end mill capable of preventing the cutting edge from being cracked from the corner portion or the stepped portion and missing the cutting edge. Can be manufactured.
ここで、上記砥石の研削面を、上記切刃がなす波形の1ピッチ分よりも大きな幅の断面形状を有するものとすることにより、このような砥石を上記波形のピッチに基づいた間隔で移動させることで、移動前後の砥石の端部がオーバーラップするため、その繋ぎ目をより滑らかにすることができる。さらに、このような砥石の研削面に、上記切刃がなす波形の凸部に対応した断面形状の部分を複数形成することにより、砥石を移動させる間隔を上記波形の複数ピッチ分ずつとすることができて、切刃に対して繋ぎ目自体の数を減らすことができるので、欠損の発生を一層効果的に防止することが可能なラフィングエンドミルを製造することができる。また、このような切刃がなす波形の凸部に対応した断面形状の部分を複数有する砥石を例えば波形の1ピッチ分ずつの間隔で移動させれば、移動方向側の研削面で荒加工を行う一方で、移動方向後方側の研削面では同時に仕上げ加工を行うようなこともでき、より良好な被研削面と正確な波形を得ることができる。 Here, the grinding surface of the grindstone has a cross-sectional shape having a width larger than one pitch of the corrugation formed by the cutting blade, so that the grindstone is moved at intervals based on the corrugated pitch. By doing so, since the edge part of the grindstone before and behind movement overlaps, the joint can be made smoother. Furthermore, by forming a plurality of cross-sectional portions corresponding to the corrugated convex portions formed by the cutting blades on the grinding surface of such a grindstone, the intervals at which the grindstone is moved are set to a plurality of pitches of the corrugated shape. In addition, since the number of joints per se with respect to the cutting edge can be reduced, a roughing end mill capable of more effectively preventing the occurrence of defects can be manufactured. Further, if a grindstone having a plurality of cross-sectional portions corresponding to the corrugated convex portions formed by such cutting blades is moved at intervals of, for example, one pitch of the corrugation, roughing is performed on the grinding surface on the moving direction side. On the other hand, finishing can be simultaneously performed on the grinding surface on the rear side in the moving direction, and a better ground surface and an accurate waveform can be obtained.
図1および図2は、図4に示したようなラフィングエンドミルを製造する場合の本発明の第1の実施形態を示すものであり、この図4や図5〜図8に示した例と共通する要素には同一の符号を配してある。本実施形態により製造されるラフィングエンドミルは、その切刃2が、例えば等しい半径の凹円弧と凸円弧とを交互に滑らかに接して連続させた波形形状を有するものであり、従ってこのうち凸円弧により形成される凸部2Aの頂点2aと凹円弧により形成される凹部2Bの波底2bとの間の間隔が、この切刃2がなす波形の深さDとされる。ただし、上記凸円弧と凹円弧との半径は互いに異なっていてもよく、またこれらの間が直線によって滑らかにつなげられていてもよい。さらに、切刃2がなす波形は、正弦曲線等の他の形状であってもよい。
FIGS. 1 and 2 show a first embodiment of the present invention in the case of manufacturing a roughing end mill as shown in FIG. 4, and are common to the examples shown in FIG. 4 and FIGS. The same symbols are assigned to the elements to be performed. The roughing end mill manufactured according to the present embodiment has a corrugated shape in which the
このような切刃2を形成する本実施形態の砥石11は、図6や図7の例と同様に該切刃2がなす波形に対応した断面形状を有する研削面12を備えたものであるが、この研削面12は、切刃2に沿った方向の両端部12Aが、該切刃2がなす波形の凹部2Bに対応した断面形状とされている。すなわち、凹部2Bが上述のように凹円弧状とされる場合には、両端部12Aはこの凹円弧と等しい半径の断面凸円弧状とされ、ただし凹部2Bが隣接する凸部2Aに滑らかに接するようにされているのに対し、両端部12Aの互いに反対側を向く側縁部12Bは上記半径のまま断面1/4円弧をなして切れ上がるように形成されている。また、これら両端部12Aの間の研削面12の中央部12Cは、切刃2の凸部2Aに対応した断面凹円弧形状とされ、本実施形態ではこのような凹円弧が1つだけ、隣接する両端部12Aがなす断面凸円弧に切刃2と同様滑らかに接して連続するように形成されている。従って、本実施形態の砥石11の研削面12は、切刃2がなす波形の1ピッチ分と凹部2B1つ分の幅を有することとなる。
The
本実施形態においても、公知の手段によりエンドミル本体1の先端部外周に溝部を形成しておき、この溝部のエンドミル回転方向を向く壁面の外周側辺稜部からこの辺稜部に連なるエンドミル本体1の外周面を、上記砥石11を切刃2に形成されるべき波形のピッチに基づいた間隔(本実施形態では1ピッチ分)で上記辺稜部に沿って順次移動させつつ、エンドミル本体1の周方向に研削することにより上述のような波形の切刃2を形成する。勿論、切刃が凹凸していない通常のエンドミルを製造しておき、この切刃に上述のような研削面12を有する砥石11によって研削を施すことにより製造することも可能である。なお、研削面12の両端部12Aの側縁部12Bが上述のように断面1/4円弧とされていることから、切刃2のエンドミル本体1後端側(図1、2において右側)はシャンク部5の外周面に略垂直に交差することになる。そして、このように砥石11を切刃2に沿って移動させる際、上記砥石11の研削面12の両端部12Aが切刃2の凹部2Bに対応した形状とされているので、移動後に砥石11の移動方向と反対側に位置する一方の端部12Aは、移動前に他方の端部12Bによって研削された切刃2の凹部2Bに位置することとなり、従ってこれら移動前後の研削面12の繋ぎ目Cは、この凹部2Bに位置することとなる。
Also in this embodiment, a groove portion is formed on the outer periphery of the tip end portion of the
従って、このような製造方法によって製造されたラフィングエンドミルにおいては、砥石11を移動させる際の間隔に誤差が生じて厳密に切刃2の波形1ピッチとならずに繋ぎ目Cに角部が形成されたり、あるいは図2に示すように砥石11の研削面12が切刃2に対して傾いてしまって繋ぎ目Cに段差部が形成されたりしても、これら角部や段差部は切削時にワークに切り込まれない凹部2Bに形成されることとなるので、切削時の負荷によってこの繋ぎ目Cの角部や段差部から亀裂が生じたり、これに起因して切刃2が欠損したりするようなこともない。このため、本実施形態によれば、耐欠損性が高くて工具寿命の長いラフィングエンドミルを提供することが可能となる。
Therefore, in the roughing end mill manufactured by such a manufacturing method, an error occurs in the interval when the
しかも、本実施形態では上述のように、研削面12の両端部12Aのうち、砥石11の移動後の一方の端部12Aは、移動前に他方の端部12Aによって研削された切刃2の凹部2Bに位置することとなるので、これを目安に砥石11の移動間隔を確認することができ、例えば図6に示した例のように砥石4を移動させるごとに波形1ピッチ分の切刃2を形成して繋げてゆくのに比べ、この移動間隔に誤差が生じること自体を防ぐことも可能となる。また、本実施形態ではこの研削面12の両端部12Aの側縁部12Bが切刃2の凹部2Bの半径に合わせた断面1/4円弧状とされているので、例えば図7および図8に示した例のように砥石4の研削面3両端部が傾斜面とされているのに比べ、繋ぎ目Cに角部や段差部が形成されてもそれ自体を小さくすることができ、従って切刃2の耐欠損性が一層高いラフィングエンドミルを製造することが可能となる。
Moreover, in the present embodiment, as described above, of the both ends 12A of the grinding
なお、この繋ぎ目Cは、本実施形態では砥石11の移動間隔が正確に切刃2の波形1ピッチと一致していれば凹部2Bの上記波底2bに位置することとなるが、この移動間隔と切刃2の波形1ピッチとに誤差がある場合や、あるいは研削面12が傾いた場合でも、切刃2がなす上記波形の波底2bからこの波形の上記深さDの1/2以内の範囲に位置するようにされている。これは、これ以上波形の凸部2Aの頂点2aに近い位置に継ぎ目Cが位置すると、誤差や傾きによってこの継ぎ目Cに角部や段差部が形成された場合、1刃当たりの切り込み量によってはこの角部や段差部がワークに切り込まれてしまうおそれが生じるからである。
In this embodiment, the joint C is located on the
さらに、本実施形態の砥石11の研削面12は、切刃2がなす波形の1ピッチ分と凹部2B1つ分の幅を有しており、すなわち上記波形の1ピッチ分よりも大きな幅の断面形状を有している。このため、上述のように砥石11を上記波形1ピッチ分ずつ移動させて研削を行った際には、移動の前後での砥石11の研削面12の軌跡がオーバーラップすることとなるので、これらの研削面12により形成される波形を繋ぎ目Cにおいてよりスムーズに連続させることができ、角部や段差部を目立たなくさせることが可能となるという効果も得ることができる。
Furthermore, the grinding
また、本実施形態では上述のように、切刃2がなす波形の凸部2Aに対応した断面凹円弧形状の部分を砥石11の研削面12の中央部12Cに1つだけ形成し、この砥石11を波形の1ピッチ分ずつ移動させて切刃2を波形に形成するようにしているが、例えば図3に示す本発明の第2の実施形態のように、砥石11の研削面12の両端部12Aの間にこのような凸部2Aに対応した断面形状部分を複数、切刃2がなす波形のピッチに合わせて形成しておき、この複数分のピッチに合わせた間隔で砥石11を移動させるようにしてもよい。このような第2の実施形態によれば、研削面12の両端部12A以外の複数ピッチの部分では繋ぎ目C自体が形成されることがなくなるので、製造されるラフィングエンドミルにおいて一層の耐欠損性向上を図ることができるとともに、1つの切刃2当たりの砥石11による研削回数も少なくなるので、効率的なラフィングエンドミルの製造を促すことも可能となる。
In the present embodiment, as described above, only one portion having a concave arc shape in cross section corresponding to the corrugated
一方、このような凸部2Aに対応した断面形状部分が研削面12に複数形成された砥石11を用いる本発明の第2の実施形態では、上述のようにこの凸部2A複数分のピッチに合わせた間隔で砥石11を移動させるようにするほかに、これよりも少ないピッチ、例えば1ピッチ分ずつの間隔で砥石11を移動させることにより、この移動の方向側の研削面12では荒加工を行うとともに、移動方向後方側の研削面12ではこうして荒加工された波形を仕上げ加工するといった形態を採ることが可能となる。従って、そのような製造方法では、より良好な被研削面を得ることができて、これに伴い切刃2にも一層正確な波形を与えることが可能となる。
On the other hand, in the second embodiment of the present invention using the
1 エンドミル本体
2 切刃
2A 切刃2の凸部
2B 切刃2の凹部
11 砥石
12 研削面
12A 研削面12の端部
C 砥石11を移動させた際の研削面12同士の繋ぎ目
D 切刃2がなす波形の深さ
DESCRIPTION OF
Claims (3)
3. The method of manufacturing a roughing end mill according to claim 1, wherein a plurality of cross-sectional portions corresponding to corrugated convex portions formed by the cutting blade are formed on a grinding surface of the grindstone. .
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