JP7119933B2 - ball end mill - Google Patents

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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、上記軸線回りの回転軌跡が該軸線上に中心を有する球状をなす切刃が形成され、この切刃が、エンドミル本体の先端側から、上記中心において上記軸線に直交する平面を越えて後端側に向けて延びているボールエンドミルに関するものである。 In the present invention, a spherical cutting edge is formed on the outer periphery of the tip of an end mill body that rotates about the axis, and the locus of rotation about the axis is centered on the axis. It relates to a ball end mill extending from the side toward the rear end beyond a plane orthogonal to the axis at the center.

金型等のアンダーカット部の裏面取り加工や5軸加工等の工作機械の主軸を傾斜させる軸傾斜切削に用いられるボールエンドミルとして、特許文献1には、軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部に、該軸線回りの回転軌跡が球面状をなす切刃が、上記軸線方向先端側から後端側に向けて、上記球面の中心を通り該軸線に垂直な平面を越えるように延設されており、上記切刃は、上記平面よりも上記軸線方向先端側では後端側に向かうに従いエンドミル回転方向の後方側に捩れるように形成される一方、該平面を越えた上記軸線方向後端側では、上記軸線に対する捩れ角が後端側に向かうに従い漸次小さくなるようにされたものが記載されている。 As a ball end mill used for tilting the main axis of a machine tool such as back chamfering of an undercut part of a mold or the like and 5-axis machining, Patent Document 1 discloses a tip end of an end mill body that rotates around an axis. A cutting edge having a spherical locus of rotation around the axis extends from the front end side to the rear end side in the axial direction so as to pass through the center of the spherical surface and cross a plane perpendicular to the axis. The cutting edge is formed so as to be twisted rearward in the rotational direction of the end mill as it goes toward the rear end side in the axial direction from the plane, while the axial rear end beyond the plane is twisted toward the rear end side. On the other hand, it is described that the torsion angle with respect to the axis is gradually reduced toward the rear end side.

特開2010-030023号公報Japanese Patent Application Laid-Open No. 2010-030023

ところで、このように軸線回りの回転軌跡が軸線上に中心を有する球状をなす切刃がエンドミル本体の先端側から上記中心において上記軸線に直交する平面を越えて後端側に向けて延びているボールエンドミルでは、回転軌跡が球状をなす切刃の外周部は軸線からの半径が大きいので周速が高く、切れ味が鋭くなるために専ら仕上げ加工に使用されることが多い。また、この外周部よりもエンドミル本体の先端側の切刃の先端部は専ら荒加工に使用されることが多い。 By the way, the spherical cutting edge whose rotational locus about the axis is centered on the axis extends from the front end side of the end mill body toward the rear end side beyond the plane orthogonal to the axis line at the center. Ball end mills are often used exclusively for finishing machining because the outer circumference of the cutting edge, which has a spherical rotation locus, has a large radius from the axis, so the peripheral speed is high and the cutting edge is sharp. Also, the tip of the cutting edge closer to the tip of the end mill body than the outer periphery is often used exclusively for rough machining.

しかしながら、そのようなボールエンドミルにおいて、切刃の先端部における刃先強度が乏しいと、荒加工の際に切屑の厚さが厚くなることにより作用する大きな切削抵抗や切削負荷によって切刃にチッピングや欠損が生じてしまい、工具寿命が短縮されてしまうおそれがある。一方、切刃の外周部では、切刃の切れ味が鈍いと、周速が速くても仕上げ加工において良好な仕上げ面粗さや仕上げ面精度を得ることができなくなるとともに、切削抵抗の増大を招いてしまうおそれがある。 However, in such a ball end mill, if the cutting edge strength at the tip of the cutting edge is poor, the cutting edge will be chipped or fractured due to the large cutting resistance and cutting load that act as a result of thicker chips during rough machining. may occur and the tool life may be shortened. On the other hand, if the sharpness of the cutting edge is dull at the outer periphery of the cutting edge, it will not be possible to obtain good finished surface roughness and finished surface accuracy in finishing machining even at high peripheral speeds, and cutting resistance will increase. There is a risk that it will be lost.

本発明は、このような背景の下になされたもので、切刃がエンドミル本体の先端側から切刃の回転軌跡がなす球の中心において軸線に直交する平面を越えて後端側に向けて延びているボールエンドミルにおいて、切刃の先端部における刃先強度は確保してチッピングや欠損を防ぎつつ、切刃の外周部には鋭い切れ味を与えることができて、仕上げ面粗さや仕上げ面精度の向上と切削抵抗の低減を図る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. In the extended ball end mill, the strength of the cutting edge is secured at the tip of the cutting edge to prevent chipping and breakage, while the outer periphery of the cutting edge can be given a sharp sharpness, which improves the finished surface roughness and surface accuracy. An object of the present invention is to provide a ball end mill capable of improving cutting resistance and reducing cutting resistance.

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、上記エンドミル本体の先端から後端側に向けて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すくい面に交差する逃げ面との交差稜線部に、上記軸線回りの回転軌跡が上記軸線上に中心を有する球状をなす切刃が形成されたボールエンドミルであって、上記切刃は、上記エンドミル本体の先端側から、上記中心において上記軸線に直交する平面を越えて上記エンドミル本体の後端側に向けて延びており、上記切刃の上記軸線回りの回転軌跡の上記軸線に沿った断面において、上記切刃上の1点と上記中心とを結ぶ直線が上記中心から上記エンドミル本体の先端側に延びる上記軸線に対してなす挟角が40°~60°の第1の角度範囲内で、上記1点を通り上記軸線に直交する断面における上記切刃の径方向すくい角は最小となり、上記切刃の上記軸線回りの回転軌跡の上記軸線に沿った断面において、上記切刃上の1点と上記中心とを結ぶ直線が上記中心から上記エンドミル本体の先端側に延びる上記軸線に対してなす挟角が80°~100°の第2の角度範囲内では、上記1点を通り上記軸線に直交する断面における上記切刃の径方向すくい角が最大となることを特徴とする。 In order to solve the above-mentioned problems and achieve such objects, the present invention provides a chip discharger extending from the tip of the end mill body toward the rear end side on the outer periphery of the tip portion of the end mill body rotated about the axis. A groove is formed, and the trajectory of rotation about the axis line is centered on the axis line at the intersection ridge line between the wall surface of the chip discharge groove facing the end mill rotation direction and serving as the rake surface and the flank surface that intersects the rake surface. wherein the cutting edge extends from the front end side of the end mill body to the rear end side of the end mill body across a plane orthogonal to the axis at the center In a cross-section along the axis of the rotational trajectory of the cutting edge about the axis, a straight line connecting a point on the cutting edge and the center extends from the center to the tip side of the end mill body. Within the first angle range of 40° to 60° with respect to the extending axis, the radial rake angle of the cutting edge in a cross section passing through the one point and orthogonal to the axis is minimized. In a cross section along the axis of the locus of rotation of the blade about the axis, a straight line connecting a point on the cutting edge and the center forms a pinch with respect to the axis extending from the center toward the tip of the end mill body. In the second angle range of 80° to 100°, the radial rake angle of the cutting edge in the cross section passing through the one point and perpendicular to the axis is maximized.

このように構成されたボールエンドミルでは、球状をなす上記回転軌跡の上記軸線に沿った断面において、上記切刃上の1点と上記中心とを結ぶ直線が上記中心から上記エンドミル本体の先端側に延びる上記軸線に対してなす挟角が40°~60°の第1の角度範囲内、すなわち切刃の先端部で、上記1点を通り上記軸線に直交する断面における切刃の径方向すくい角は最小となるので、切刃の刃物角を大きくすることができる。このため、切刃の刃先強度を確保して、荒加工の際の大きな切削負荷に対してもチッピングや欠損が生じるのを防ぐことができる。 In the ball end mill configured in this way, in a cross section along the axis of the spherical rotation locus, a straight line connecting a point on the cutting edge and the center extends from the center to the tip side of the end mill body. Radial rake angle of the cutting edge in a cross section perpendicular to the axis that passes through the one point in the first angle range of 40° to 60° with respect to the extending axis, that is, at the tip of the cutting edge is minimized, the edge angle of the cutting edge can be increased. Therefore, it is possible to secure the cutting edge strength of the cutting edge and prevent the occurrence of chipping and breakage even with a large cutting load during rough machining.

その一方で、上記挟角が80°~100°の第2の角度範囲内、すなわち切刃の外周部では、切刃の径方向すくい角が最大となり、切れ味を鋭くすることができる。このため、切刃の外周部を仕上げ加工に用いる場合において、軸線からの半径が大きいために周速が速いこととも相俟って良好な仕上げ面粗さや仕上げ面精度を得ることができるとともに、切削抵抗の低減を図ることができる。 On the other hand, in the second angle range of 80° to 100°, that is, in the outer peripheral portion of the cutting edge, the radial rake angle of the cutting edge is maximized and sharpness can be achieved. Therefore, when the outer peripheral portion of the cutting edge is used for finishing, good finished surface roughness and finished surface accuracy can be obtained in combination with the fact that the peripheral speed is high due to the large radius from the axis. Cutting resistance can be reduced.

ここで、切刃の径方向すくい角が最小となる位置が、上記挟角が40°~60°の第1の角度範囲よりもエンドミル本体の先端側に位置していると、軸線近傍の切刃の先端部における径方向すくい角が小さくなりすぎてしまう。上記挟角が40°未満の角度範囲の軸線近傍の最先端部は周速が遅いため、径方向すくい角が小さすぎると切刃が被削材を擦り付けるような切削形態となり、切刃の摩耗が著しくなる。さらに、この軸線近傍の最先端部において切刃により生成される切屑は厚さが薄いため切刃に作用する切削負荷は小さいので、上記挟角が40°未満の角度範囲の切刃の径方向すくい角は最小の径方向すくい角より大きくてもよい。 Here, if the position where the radial direction rake angle of the cutting edge is minimized is positioned closer to the tip side of the end mill body than the first angle range of the included angle of 40° to 60°, the cutting edge near the axis The radial rake angle at the tip of the blade becomes too small. Since the peripheral speed is slow at the tip near the axis in the angle range where the included angle is less than 40°, if the radial rake angle is too small, the cutting edge will rub against the work material, resulting in wear of the cutting edge. becomes significant. Furthermore, since the thickness of the chips generated by the cutting edge is small at the tip near the axis, the cutting load acting on the cutting edge is small. The rake angle may be greater than the minimum radial rake angle.

また、切刃の径方向すくい角が最小となる位置が、上記挟角が40°~60°の第1の角度範囲よりもエンドミル本体の後端側に位置していたり、切刃の径方向すくい角が最大となる位置が、上記挟角が80°~100°の第2の角度範囲よりもエンドミル本体の先端側に位置していたりすると、切刃の先端部と外周部との間で径方向すくい角を急激に変化させなければならなくなって、すくい面に歪みが生じて切削抵抗の増大を招くおそれがある。 In addition, the position where the radial rake angle of the cutting edge is the smallest is located on the rear end side of the end mill body rather than the first angle range of 40° to 60° for the included angle, or the radial direction of the cutting edge If the position where the rake angle is maximized is located closer to the tip side of the end mill body than the second angle range of 80° to 100°, the tip of the cutting edge and the outer periphery The radial rake angle must be changed abruptly, which can lead to distortion of the rake face and increased cutting resistance.

さらに、切刃の径方向すくい角が最大となる位置が、上記挟角が80°~100°の第2の角度範囲よりもエンドミル本体の後端側に位置していると、周速が速いために仕上げ加工の際に専ら使用される切刃の外周部に最も鋭い切れ味を与えることができず、非効率的である。 Furthermore, if the position where the radial direction rake angle of the cutting edge is maximized is located on the rear end side of the end mill body relative to the second angle range of the included angle of 80° to 100°, the peripheral speed is high. Therefore, it is inefficient because the sharpest sharpness cannot be imparted to the outer peripheral portion of the cutting edge that is exclusively used for finishing.

なお、上記第1の角度範囲における上記切刃の最小の径方向すくい角は-15°以上であることが望ましい。この第1の角度範囲における上記切刃の最小の径方向すくい角が-15°を下回るほど小さいと、切刃の先端部を荒加工に用いた際に作用する切削抵抗による切削負荷が大きくなりすぎて、刃物角を大きくすることができてもチッピングや欠損が生じるおそれがある。このような先端部における荒加工の際の切刃のチッピングや欠損を一層確実に防ぐには、この第1の角度範囲における切刃の最小の径方向すくい角は、-10°以上であることがより望ましい。 The minimum radial rake angle of the cutting edge in the first angle range is preferably -15° or more. If the minimum radial rake angle of the cutting edge in the first angle range is as small as below -15°, the cutting load due to the cutting resistance acting when the tip of the cutting edge is used for rough machining increases. Therefore, even if the blade angle can be increased, chipping or breakage may occur. In order to more reliably prevent chipping and breakage of the cutting edge during rough machining at the tip, the minimum radial rake angle of the cutting edge in the first angle range should be -10° or more. is more desirable.

一方、上記第2の角度範囲における上記切刃の最大の径方向すくい角は+15°以下であることが望ましい。この第2の角度範囲における切刃の最大の径方向すくい角が15°を上回ると、切刃の外周部における刃物角が小さくなりすぎて刃先強度が損なわれ、切屑の厚さが薄い仕上げ加工に用いた場合においても切刃にチッピングや欠損が生じるおそれがある。このような外周部における仕上げ加工の際の切刃のチッピングや欠損を一層確実に防ぐには、この第2の角度範囲における上記切刃の最大の径方向すくい角は+10°以下であることがより望ましい。 On the other hand, it is desirable that the maximum radial rake angle of the cutting edge in the second angle range is +15° or less. If the maximum radial rake angle of the cutting edge in this second angle range exceeds 15°, the cutting edge angle at the outer periphery of the cutting edge becomes too small, the edge strength is impaired, and the chip thickness is thin. Chipping and breakage may occur on the cutting edge even when used for . In order to more reliably prevent chipping and breakage of the cutting edge during finish machining of the outer peripheral portion, the maximum radial rake angle of the cutting edge in the second angle range should be +10° or less. more desirable.

また、上述のように上記挟角が40°未満の角度範囲の切刃の最先端部では、切刃により生成される切屑は厚さが薄いため切刃に作用する切削負荷は小さいので、上記第1の角度範囲における上記切刃の径方向すくい角は、上記エンドミル本体の先端側から後端側に向かうに従い漸次小さくなって上記最小の径方向すくい角となり、次いで漸次大きくなっていればよい。 In addition, as described above, at the tip of the cutting edge in the angle range where the included angle is less than 40°, the thickness of chips generated by the cutting edge is thin, so the cutting load acting on the cutting edge is small. The radial rake angle of the cutting edge in the first angle range may be gradually decreased from the front end side to the rear end side of the end mill body, reaching the minimum radial rake angle, and then gradually increasing. .

さらに、最も周速が速い上記挟角が90°付近となる切刃の最外周部近傍において最も鋭い切れ味を確保するには、上記第2の角度範囲における上記切刃の径方向すくい角も、上記エンドミル本体の先端側から後端側に向かうに従い漸次大きくなって上記最大の径方向すくい角となり、次いで漸次小さくなっているのが望ましい。 Furthermore, in order to ensure the sharpest sharpness in the vicinity of the outermost peripheral portion of the cutting edge where the included angle at which the peripheral speed is the highest is around 90°, the radial rake angle of the cutting edge in the second angle range is It is desirable that the radial rake angle gradually increases from the front end side toward the rear end side of the end mill body, reaches the maximum radial rake angle, and then gradually decreases.

以上説明したように、本発明によれば、切刃がエンドミル本体の先端側から切刃の回転軌跡がなす球の中心において軸線に直交する平面を越えて後端側に向けて延びているボールエンドミルにおいて、上記第1の角度範囲の切刃の先端部においては刃先強度を確保してチッピングや欠損を防ぐことができるとともに、上記第2の角度範囲の切刃の外周部においては鋭い切れ味を切刃に与えることができ、仕上げ面粗さ、仕上げ面精度の向上や切削抵抗の低減を図ることが可能となる。 As described above, according to the present invention, the cutting edge extends from the front end side of the end mill body toward the rear end side beyond the plane perpendicular to the axis at the center of the sphere formed by the rotation locus of the cutting edge. In the end mill, the edge strength can be secured at the tip of the cutting edge in the first angle range to prevent chipping and breakage, and the outer peripheral portion of the cutting edge in the second angle range has sharp sharpness. It can be applied to the cutting edge, making it possible to improve finished surface roughness and finished surface accuracy and reduce cutting resistance.

本発明の一実施形態を示すエンドミル本体の先端部の斜視図である。1 is a perspective view of a tip portion of an end mill body showing an embodiment of the present invention; FIG. 図1に示す実施形態の正面図である。2 is a front view of the embodiment shown in FIG. 1; FIG. 図1に示す実施形態の側面図である。2 is a side view of the embodiment shown in FIG. 1; FIG. 図3におけるVV断面図(切刃上の1点と切刃の中心とを結ぶ直線が切刃の中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角が30°の位置における上記切刃上の1点を通りエンドミル本体の軸線に直交する断面図)である(ただし、長切刃が上下に位置するように示されている。)。VV cross-sectional view in FIG. is a cross-sectional view passing through one point on the blade and perpendicular to the axis of the end mill body) (however, the long cutting blades are shown positioned vertically). 図3におけるWW断面図(切刃上の1点と切刃の中心とを結ぶ直線が切刃の中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角が第1の角度範囲内である50°の位置における上記切刃上の1点を通りエンドミル本体の軸線に直交する断面図)である(ただし、長切刃が上下に位置するように示されている。)。WW cross-sectional view in FIG. 2 is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the end mill main body passing through one point on the cutting edge at a certain 50° position (however, the long cutting edges are shown positioned vertically). 図3におけるXX断面図(切刃上の1点と切刃の中心とを結ぶ直線が中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角が70°の位置における上記切刃上の1点を通りエンドミル本体の軸線に直交する断面図)である(ただし、長切刃が上下に位置するように示されている。)。XX cross-sectional view in FIG. is a cross-sectional view passing through one point and perpendicular to the axis of the end mill body) (however, the long cutting blades are shown positioned vertically). 図3におけるYY断面図(切刃上の1点と切刃の中心とを結ぶ直線が切刃の中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角が第2の角度範囲内である90°の位置における上記切刃上の1点を通りエンドミル本体の軸線に直交する断面図)である(ただし、長切刃が上下に位置するように示されている。また、クーラント孔は図示が略されている。)。YY cross-sectional view in FIG. is a cross-sectional view perpendicular to the axis of the end mill body passing through a point on the cutting edge at a certain 90° position (however, the long cutting edge is shown to be positioned above and below. Also, the coolant hole is illustration is omitted). 図3におけるZZ断面図(切刃上の1点と切刃の中心とを結ぶ直線が切刃の中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角が110°の位置における上記切刃上の1点を通りエンドミル本体の軸線に直交する断面図)である(ただし、長切刃が上下に位置するように示されている。また、クーラント孔は図示が略されている。)。ZZ cross-sectional view in FIG. (However, the long cutting edge is shown positioned vertically. The coolant hole is not shown.) . 図1に示す実施形態における切刃の軸線回りの回転軌跡の軸線に沿った断面において、切刃上の1点と切刃の中心とを結ぶ直線が切刃の中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角と、この切刃上の1点を通り軸線に直交する断面における径方向すくい角との関係を示す図である。In the cross section along the axis of the locus of rotation about the axis of the cutting edge in the embodiment shown in FIG. FIG. 4 is a diagram showing the relationship between the included angle with respect to the extending axis and the radial rake angle in a cross section passing through one point on the cutting edge and perpendicular to the axis.

図1ないし図9は、本発明の一実施形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って軸線Oを中心とした概略円柱状に一体に形成されている。このエンドミル本体1の後端部(図1において右上側の部分。図3においては右側部分)の部分は円柱状のままのシャンク部2とされるとともに、エンドミル本体1の先端部(図1において左下側の部分。図3においては左側部分)は切刃部3とされている。 1 to 9 show one embodiment of the invention. In the present embodiment, the end mill main body 1 is integrally formed into a substantially columnar shape centering on the axis O from a hard material such as cemented carbide. The rear end portion of the end mill body 1 (upper right portion in FIG. 1; right side portion in FIG. 3) is formed into a cylindrical shank portion 2, and the tip portion of the end mill body 1 (in FIG. 1 A lower left portion (the left portion in FIG. 3) serves as a cutting edge portion 3 .

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によって被削材に切削加工を施し、金型等のアンダーカット部の裏面取り加工や5軸加工等の工作機械の主軸を傾斜させる軸傾斜切削に用いられる。 In such a ball end mill, the shank portion 2 is gripped by the main shaft of the machine tool and rotated about the axis O in the end mill rotation direction T, while the cutting edge portion 3 cuts the work material to form a die or the like. It is used for back chamfering of undercuts, 5-axis machining, etc., in which the main axis of the machine tool is inclined.

切刃部3には、エンドミル本体1の先端から後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に捩れる複数条(本実施形態では4条)の切屑排出溝4が周方向に間隔をあけて形成されている。そして、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、周方向に隣接する切屑排出溝4の間を切刃部3の先端内周部から後端外周部に延びてこのすくい面5に交差する逃げ面6との交差稜線部には、切刃7がそれぞれ形成されている。 In the cutting edge portion 3, a plurality of (four in this embodiment) chip discharge grooves 4 twisted in the direction opposite to the end mill rotation direction T from the front end of the end mill body 1 toward the rear end are spaced apart in the circumferential direction. It is formed with an opening. Between the wall surfaces of these chip discharge grooves 4 facing the end mill rotation direction T and serving as the rake face 5 and the chip discharge grooves 4 adjacent in the circumferential direction, the distance from the tip inner periphery to the rear end outer periphery of the cutting edge portion 3 is provided. A cutting edge 7 is formed at each ridgeline portion that extends to the side and intersects with the flank 6 that intersects the rake face 5 .

これらの切刃7は、互いの軸線O回りの回転軌跡が重なり合うとともに、この軸線O回りの回転軌跡が軸線O上に中心Cを有する球状に形成されている。さらに、これらの切刃7が軸線O回りになす回転軌跡は、切刃部3の先端から後端側に向けて上記中心Cを通り軸線Oに直行する平面Pを越える範囲にまで形成されている。 These cutting edges 7 are formed in a spherical shape in which the locus of rotation about the axis O overlaps with each other and the locus of rotation about the axis O has a center C on the axis O. As shown in FIG. Furthermore, the locus of rotation formed by these cutting edges 7 around the axis O extends from the front end of the cutting edge portion 3 toward the rear end and extends beyond the plane P passing through the center C and perpendicular to the axis O. there is

すなわち、通常の底刃の回転軌跡が半球状となるボールエンドミルでは、切刃の軸線回りの回転軌跡の軸線に沿った断面においては、この回転軌跡が半球状の底刃の後端とその中心とを結ぶ直線が上記中心からエンドミル本体の先端側に延びる軸線に対してなす挟角は90°である。これに対して、本実施形態では、切刃7の後端と上記中心Cとを結ぶ直線が中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが例えば120°とされている。従って、切刃部3の後端に連なる上記シャンク部2の先端部の外径は、切刃7の最大外径である上記中心Cに垂直な平面Pの位置における外径よりも小さくされている。 In other words, in a ball end mill in which the locus of rotation of the bottom edge is usually hemispherical, in the cross section along the axis of the locus of rotation about the axis of the cutting edge, this locus of rotation is the rear end of the hemispherical bottom edge and its center. The included angle formed by the straight line connecting the above with respect to the axis extending from the center to the tip side of the end mill body is 90°. On the other hand, in this embodiment, the included angle θ formed by the straight line connecting the rear end of the cutting edge 7 and the center C with respect to the axis O extending from the center C to the tip side of the end mill body 1 is, for example, 120°. It is Therefore, the outer diameter of the tip portion of the shank portion 2 connected to the rear end of the cutting edge portion 3 is made smaller than the outer diameter at the position of the plane P perpendicular to the center C, which is the maximum outer diameter of the cutting edge 7. there is

また、4つの切刃7のうち、軸線Oを間にして反対側に位置する2つの切刃7は、切刃部3先端の軸線O近傍から延びる長切刃7aとされている。これに対して、残りの2つの切刃7は、その逃げ面6の切刃部3における先端側部分(軸線Oの周辺部分)が切り欠かれることにより、軸線Oから外周側に間隔をあけた位置から後端側に延びる短切刃7bとされている。なお、エンドミル本体1の切刃部3は、軸線Oに関して180°回転対称形状とされている。 Among the four cutting edges 7, two cutting edges 7 located on opposite sides with the axis O in between are long cutting edges 7a extending from the vicinity of the axis O at the tip of the cutting edge portion 3. As shown in FIG. On the other hand, the remaining two cutting edges 7 are spaced from the axis O to the outer peripheral side by notching the tip side portion (peripheral portion of the axis O) of the cutting edge portion 3 of the flank 6. A short cutting edge 7b extends toward the rear end side from the position of the cutting edge. The cutting edge portion 3 of the end mill main body 1 has a 180° rotationally symmetrical shape with respect to the axis O. As shown in FIG.

さらに、切屑排出溝4には、切刃部3の先端側の部分に、上記すくい面5から切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tとは反対側を向く壁面を切り欠くようにして、凹溝状のギャッシュ4aが形成されている。従って、切刃部3の先端側、例えば上記挟角θが90°以下の範囲では、切刃7は、このギャッシュ4aのエンドミル回転方向Tを向く壁面と上記逃げ面6との交差稜線部に形成される。 Further, in the chip discharging groove 4, a concave groove is formed by notching a wall surface facing the opposite side of the end mill rotation direction T of the chip discharging groove 4 from the rake face 5 in the tip side portion of the cutting edge portion 3. A gash 4a having a shape is formed. Therefore, on the tip end side of the cutting edge portion 3, for example, in the range where the included angle θ is 90° or less, the cutting edge 7 is positioned at the intersection ridge between the wall surface of the gash 4a facing the end mill rotation direction T and the flank surface 6. It is formed.

さらに、本実施形態では、切屑排出溝4が上述のようにエンドミル本体1の先端から後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に捩れていて、すくい面5も切刃部3の先端内周部から後端外周部に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に延びていることから、切刃7もエンドミル本体1の先端から後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に捩れている。これにより、切刃7には正角のすくい角が与えられている。 Furthermore, in this embodiment, the chip discharge groove 4 is twisted in the direction opposite to the end mill rotation direction T as it goes from the front end of the end mill body 1 toward the rear end side as described above, and the rake face 5 Since the cutting edge 7 extends in the direction opposite to the end mill rotation direction T from the tip inner periphery toward the rear end outer periphery, the cutting edge 7 also extends in the opposite direction to the end mill rotation direction T from the tip toward the rear end of the end mill body 1. twisted to the side. As a result, the cutting edge 7 is given a positive rake angle.

そして、この切刃7の1点を通り軸線Oに直交する断面における径方向すくい角αは、切刃7の軸線O回りの回転軌跡の軸線Oに沿った断面において、切刃7上の1点と上記中心Cとを結ぶ直線が上記中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが40°~60°の第1の角度範囲A内で最小となる。本実施形態では、後述する図9に示すように上記挟角θが略55°の切刃7の1点において最小の径方向すくい角αが約-8.88°の負角となる。 The radial rake angle α in the cross section passing through one point of the cutting edge 7 and perpendicular to the axis O is 1 The included angle θ formed by the straight line connecting the point and the center C with respect to the axis O extending from the center C to the tip side of the end mill body 1 is minimized within the first angle range A of 40° to 60°. In this embodiment, as shown in FIG. 9, which will be described later, the minimum radial rake angle α at one point on the cutting edge 7 where the included angle θ is approximately 55° is a negative angle of approximately −8.88°.

一方、この切刃7の1点を通り軸線Oに直交する断面における径方向すくい角αは、同じく切刃7の軸線O回りの回転軌跡の軸線Oに沿った断面において、切刃7上の1点と上記中心Cとを結ぶ直線が上記中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが80°~100°の第2の角度範囲B内で図7に示すように最大となる。本実施形態では、次述する図9に示すように上記挟角θが略90°の切刃7の1点において図7に示した最大の径方向すくい角αが約+9.80°の正角となる。 On the other hand, the radial rake angle α in the cross section passing through one point of the cutting edge 7 and perpendicular to the axis O is the same as A straight line connecting one point and the center C forms an included angle θ with respect to an axis O extending from the center C to the tip side of the end mill body 1 within a second angle range B of 80° to 100°, as shown in FIG. maximum as shown. In this embodiment, as shown in FIG. 9 described below, the maximum radial rake angle α shown in FIG. becomes a corner.

ここで、図9は、本実施形態における切刃部3の切刃7の軸線O回りの回転軌跡の軸線Oに沿った断面において、切刃7上の1点と切刃7の中心Cとを結ぶ直線が切刃7の中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θと、この切刃7上の1点を通り軸線Oに直交する断面における径方向すくい角α(°)との関係を示す図である。 Here, FIG. 9 shows one point on the cutting edge 7 and the center C of the cutting edge 7 in a cross section along the axis O of the rotational trajectory of the cutting edge portion 3 about the axis O of the cutting edge 7 in this embodiment. with respect to the axis O extending from the center C of the cutting edge 7 to the tip side of the end mill body 1, and the radial rake in the cross section passing through one point on the cutting edge 7 and orthogonal to the axis O It is a figure which shows the relationship with angle (alpha) (degree).

この図9から分かるように、切刃7の径方向すくい角αは、上記第1の角度範囲Aにおいては、エンドミル本体1の先端側から後端側に向かうに従い漸次小さくなって上記最小の径方向すくい角αとなり、次いで漸次大きくなっている。また、上記第2の角度範囲における切刃7の径方向すくい角θは、第1の角度範囲Aから引き続きエンドミル本体1の後端側に向かうに従い漸次大きくなって上記最大の径方向すくい角αとなり、次いで漸次小さくなっている。 As can be seen from FIG. 9, the radial rake angle α of the cutting edge 7 gradually decreases from the front end side to the rear end side of the end mill body 1 in the first angle range A, and reaches the minimum diameter. It becomes a directional rake angle α and then gradually increases. The radial rake angle θ of the cutting edge 7 in the second angle range gradually increases toward the rear end side of the end mill body 1 continuously from the first angle range A, reaching the maximum radial rake angle α. , and then gradually becomes smaller.

なお、エンドミル本体1には、シャンク部2の後端面から軸線Oに沿ってクーラント孔8が先端側に向けて延びるように形成されている。そして、このクーラント孔8は、切刃部3の上記中心Cにおいて切屑排出溝4と同数(本実施形態では4つ)に分岐して中心Cから放射状に延び、上記第1の角度範囲Aと第2の角度範囲Bとの間の切刃7上の1点と上記中心Cとを結ぶ直線が中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが60°~80°の角度範囲において、切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tとは反対側を向く壁面のすくい面5側に開口している。ここで、クーラント孔8は断面円形である。 A coolant hole 8 is formed in the end mill main body 1 so as to extend from the rear end surface of the shank portion 2 along the axis O toward the tip side. At the center C of the cutting edge portion 3, the coolant holes 8 are branched into the same number as the chip discharge grooves 4 (four in this embodiment) and radially extend from the center C. A straight line connecting a point on the cutting edge 7 between the second angle range B and the center C forms an included angle θ with respect to the axis O extending from the center C to the tip side of the end mill body 1 is 60° to 60°. In an angle range of 80°, the chip discharge groove 4 is opened on the side of the rake face 5 of the wall surface facing away from the end mill rotation direction T. Here, the coolant hole 8 has a circular cross section.

このように構成されたボールエンドミルでは、球状をなす切刃7の回転軌跡の軸線Oに沿った断面において、切刃7上の1点と上記中心Cとを結ぶ直線が中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが40°~60°の第1の角度範囲A内で、上記1点を通り軸線Oに直交する断面における切刃7の径方向すくい角αが最小となる。このため、この第1の角度範囲Aでは、切刃7の刃物角を大きくして刃先強度を確保することができる。 In the ball end mill constructed in this manner, in a cross section along the axis O of the rotational trajectory of the spherical cutting edge 7, a straight line connecting a point on the cutting edge 7 and the center C extends from the center C to the end mill body 1. The radial rake angle of the cutting edge 7 in the cross section perpendicular to the axis O through the one point within the first angle range A in which the included angle θ formed with respect to the axis O extending to the tip side is 40 ° to 60 ° α becomes the minimum. Therefore, in the first angle range A, the edge angle of the cutting edge 7 can be increased to ensure edge strength.

そして、この第1の角度範囲A内は、専ら荒加工に使用される切刃7の先端部であるので、この荒加工の際に厚さの厚い切屑が生成されることにより作用する大きな切削負荷に対して、切刃7にチッピングや欠損が生じるのを防いで、工具寿命を延長することが可能となる。 Since the first angle range A is the tip of the cutting edge 7 that is used exclusively for rough machining, a large cutting force is generated when thick chips are generated during rough machining. The tool life can be extended by preventing the cutting edge 7 from chipping or breaking against the load.

一方、上記挟角θが80°~100°の第2の角度範囲Bは、専ら仕上げ加工に使用される切刃7の外周部であり、上記構成のボールエンドミルでは、この第2の角度範囲Bにおいて切刃7の径方向すくい角αが最大となる。このため、仕上げ加工においては、切れ味を鋭くすることができ、軸線Oからの半径が大きいために周速が速いこととも相俟って良好な仕上げ面粗さや仕上げ面精度を得ることができるとともに、切削抵抗の低減を図ることが可能となる。 On the other hand, the second angle range B in which the included angle θ is 80° to 100° is the outer peripheral portion of the cutting edge 7 used exclusively for finishing. At B, the radial rake angle α of the cutting edge 7 is maximized. For this reason, in the finishing process, it is possible to sharpen the sharpness, and since the radius from the axis O is large, the peripheral speed is high. , it is possible to reduce the cutting resistance.

ここで、切刃7の径方向すくい角αが最小となる位置が、上記挟角θが40°~60°の第1の角度範囲Aよりもエンドミル本体1の先端側に位置していると、軸線Oからの距離が短いために周速が遅くて切刃が被削材を擦り付けるような切削形態となる軸線O近傍の切刃7の先端部における径方向すくい角αが小さくなりすぎてしまい、切刃7の摩耗が著しくなって工具寿命が短縮することになる。一方、この軸線O近傍の最先端部において切刃7により生成される切屑は厚さが薄くて切刃7に作用する切削負荷は小さいので、上記挟角θが40°未満の角度範囲の切刃7の径方向すくい角αは最小の径方向すくい角より大きくてもよい。 Here, it is assumed that the position where the radial rake angle α of the cutting edge 7 is minimized is positioned closer to the tip side of the end mill body 1 than the first angle range A in which the included angle θ is 40° to 60°. , Since the distance from the axis O is short, the peripheral speed is slow and the cutting mode is such that the cutting edge rubs against the work material. As a result, the wear of the cutting edge 7 becomes significant, shortening the tool life. On the other hand, since chips generated by the cutting edge 7 at the tip near the axis O have a small thickness and the cutting load acting on the cutting edge 7 is small, the angle range of the included angle θ is less than 40°. The radial rake angle α of the blade 7 may be greater than the minimum radial rake angle.

また、切刃7の径方向すくい角αが最小となる位置が、上記挟角θが40°~60°の第1の角度範囲Aよりもエンドミル本体1の後端側に位置していたり、切刃7の径方向すくい角αが最大となる位置が、上記挟角θが80°~100°の第2の角度範囲Bよりもエンドミル本体1の先端側に位置していたりすると、切刃7の先端部と外周部との間で径方向すくい角αを急激に変化させなければならず、すくい面5に歪みが生じて切削抵抗の増大を招くおそれがある。 Further, the position where the radial direction rake angle α of the cutting edge 7 is the smallest is located on the rear end side of the end mill body 1 with respect to the first angle range A in which the included angle θ is 40° to 60°, If the position where the radial rake angle α of the cutting edge 7 is maximized is positioned closer to the tip side of the end mill body 1 than the second angle range B in which the included angle θ is 80° to 100°, the cutting edge The radial direction rake angle α must be changed abruptly between the tip portion of 7 and the outer peripheral portion, and there is a risk that the rake face 5 will be distorted and the cutting resistance will increase.

さらに、切刃7の径方向すくい角αが最大となる位置が、上記挟角θが80°~100°の第2の角度範囲Bよりもエンドミル本体1の後端側に位置していると、周速が速いために仕上げ加工の際に専ら使用される切刃7の外周部に最も鋭い切れ味を与えることができなくなって、非効率的となる。 Furthermore, it is assumed that the position where the radial rake angle α of the cutting edge 7 is maximized is located on the rear end side of the end mill body 1 with respect to the second angle range B in which the included angle θ is 80° to 100°. Since the peripheral speed is high, the outer peripheral portion of the cutting edge 7, which is exclusively used for finishing, cannot be given the sharpest sharpness, resulting in inefficiency.

なお、上記第1の角度範囲Aにおける切刃7の最小の径方向すくい角αは-15°以上であることが望ましい。この第1の角度範囲Aにおける切刃7の最小の径方向すくい角αが-15°を下回るほど小さいと、切刃7の先端部を荒加工に用いた際に作用する切削抵抗による切削負荷が大きくなりすぎて、刃物角を大きくすることができてもチッピングや欠損が生じるおそれがある。ここで、このような切刃7の先端部におけるチッピングや欠損を一層確実に防ぐには、この第1の角度範囲Aにおける切刃7の最小の径方向すくい角αは、-10°以上であることがより望ましい。 The minimum radial rake angle α of the cutting edge 7 in the first angle range A is preferably −15° or more. If the minimum radial rake angle α of the cutting edge 7 in the first angle range A is as small as below −15°, the cutting load due to the cutting resistance acting when the tip of the cutting edge 7 is used for rough machining. becomes too large, chipping or breakage may occur even if the blade angle can be increased. Here, in order to more reliably prevent chipping and breakage at the tip of the cutting edge 7, the minimum radial rake angle α of the cutting edge 7 in the first angle range A should be -10° or more. It is more desirable to have

一方、上記第2の角度範囲Bにおける切刃7の最大の径方向すくい角αは+15°以下であることが望ましい。この第2の角度範囲Bにおける切刃7の最大の径方向すくい角αが15°を上回ると、切刃7の外周部における刃物角が小さくなりすぎて刃先強度が損なわれ、切屑の厚さが薄い仕上げ加工に用いた場合においても切刃7にチッピングや欠損が生じるおそれがある。ここで、このような外周部における切刃7のチッピングや欠損を一層確実に防ぐには、この第2の角度範囲Bにおける切刃7の最大の径方向すくい角αは+10°以下であることがより望ましい。 On the other hand, it is desirable that the maximum radial rake angle α of the cutting edge 7 in the second angle range B is +15° or less. If the maximum radial rake angle .alpha. Even when used for thin finishing, the cutting edge 7 may be chipped or damaged. Here, in order to more reliably prevent chipping and breakage of the cutting edge 7 at the outer peripheral portion, the maximum radial rake angle α of the cutting edge 7 in the second angle range B should be +10° or less. is more desirable.

また、上述のように第1の角度範囲Aよりも先端側の上記挟角θが40°未満の角度範囲の切刃7の最先端部では、切刃7によって生成される切屑は厚さが薄いため切刃7に作用する切削負荷は小さい。このため、上記第1の角度範囲Aにおける切刃7の径方向すくい角αは、エンドミル本体1の先端側から後端側に向かうに従い漸次小さくなって上記最小の径方向すくい角αとなり、次いで漸次大きくなっていればよい。 Further, as described above, at the tip of the cutting edge 7 in the angle range where the included angle θ is less than 40° on the tip side of the first angle range A, the chips generated by the cutting edge 7 have a thickness of Since it is thin, the cutting load acting on the cutting edge 7 is small. For this reason, the radial rake angle α of the cutting edge 7 in the first angle range A gradually decreases from the front end side to the rear end side of the end mill body 1, reaching the minimum radial rake angle α. It suffices if it gradually increases.

さらに、最も周速が速い上記挟角が90°付近となる切刃7の最外周部近傍において最も鋭い切れ味を確保するには、上記第2の角度範囲Bにおける切刃7の径方向すくい角αも、エンドミル本体1の先端側から後端側に向かうに従い漸次大きくなって上記最大の径方向すくい角αとなり、次いで漸次小さくなるのが望ましい。 Furthermore, in order to ensure the sharpest sharpness in the vicinity of the outermost peripheral portion of the cutting edge 7 where the included angle with the highest peripheral speed is around 90°, the radial rake angle of the cutting edge 7 in the second angle range B It is desirable that α also gradually increases from the front end side to the rear end side of the end mill body 1, reaches the maximum radial rake angle α, and then gradually decreases.

さらにまた、本実施形態では、エンドミル本体1に軸線Oに沿ってクーラント孔8が形成されており、このクーラント孔8は、切刃部3の上記中心Cにおいて切屑排出溝4と同数に分岐して中心Cから放射状に延びている。そして、分岐したクーラント孔8は、上記第1の角度範囲Aと第2の角度範囲Bとの間の、切刃7上の1点と上記中心Cとを結ぶ直線が中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが60°~80°の角度範囲において、切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tとは反対側を向く壁面のすくい面5側に開口している。 Furthermore, in this embodiment, coolant holes 8 are formed in the end mill main body 1 along the axis O, and the coolant holes 8 are branched at the center C of the cutting edge portion 3 in the same number as the chip discharge grooves 4. radiating from the center C. The branched coolant hole 8 is formed by a straight line connecting a point on the cutting edge 7 and the center C between the first angle range A and the second angle range B. In the angle range of 60 ° to 80 ° with respect to the axis O extending to the tip side, the chip discharge groove 4 is opened on the rake face 5 side of the wall surface facing the opposite side to the end mill rotation direction T. there is

従って、切削加工時にエンドミル本体1の後端側からクーラント孔8にクーラントを供給すると、このクーラントは分岐したクーラント孔8から上記第2の角度範囲Bよりも僅かにエンドミル本体1の先端側に噴出させられる。ここで、本実施形態における切屑排出溝4および切刃7は、上述のようにエンドミル本体1の先端から後端側に向かうに従いエンドミル回転方向Tとは反対側に捩れているので、こうして第2の角度範囲Bよりもエンドミル本体1の先端側に噴出したクーラントは、エンドミル本体1の回転に伴い切屑排出溝4のエンドミル本体1後端側に流れ込む。 Therefore, when coolant is supplied to the coolant hole 8 from the rear end side of the end mill body 1 during cutting, the coolant is jetted from the branched coolant hole 8 toward the tip side of the end mill body 1 slightly beyond the second angle range B. Let me. Here, as described above, the chip discharge groove 4 and the cutting edge 7 in this embodiment are twisted in the direction opposite to the end mill rotation direction T from the front end of the end mill body 1 toward the rear end side. As the end mill body 1 rotates, the coolant jetted to the tip side of the end mill body 1 flows into the chip discharge groove 4 toward the rear end side of the end mill body 1 beyond the angle range B of .

このため、本実施形態によれば、仕上げ加工の際に、こうして第2の角度範囲Bに流れ込んだクーラントを上記挟角θが90°付近の切刃7の外周部に集中的に供給して、切刃7の外周部や仕上げ加工の際の被削材の切削部位の潤滑、冷却を図ることにより、工具寿命を一層延長させることができる。また、こうして切刃7の外周部に供給されたクーラントは、さらにエンドミル本体1の後端側に流れ込むので、このクーラントに伴って切屑を効率的に排出することができ、切屑詰まりの発生を防いで切削抵抗をさらに低減することが可能となる。 For this reason, according to the present embodiment, the coolant that has thus flowed into the second angle range B is supplied intensively to the outer peripheral portion of the cutting edge 7 near the included angle θ of 90° during finishing. By lubricating and cooling the outer peripheral portion of the cutting edge 7 and the cutting portion of the work material during finishing, the tool life can be further extended. In addition, since the coolant supplied to the outer peripheral portion of the cutting edge 7 in this way flows further into the rear end side of the end mill body 1, the chips can be efficiently discharged along with the coolant, thereby preventing the occurrence of chip clogging. It is possible to further reduce the cutting resistance.

ただし、クーラント孔8が分岐するのは必ずしも切刃部3の中心Cではなくてもよく、また分岐するクーラント孔8は切屑排出溝4と同数でなくてもよく、さらに分岐したクーラント孔8が開口するのも、切刃7上の1点と上記中心Cとを結ぶ直線が中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角θが60°~80°の角度範囲において、切屑排出溝4のエンドミル回転方向Tとは反対側を向く壁面のすくい面5側でなくてもよい。 However, the branching of the coolant hole 8 may not necessarily be at the center C of the cutting edge portion 3, and the number of the branched coolant holes 8 may not be the same as the number of the chip discharge grooves 4. The angle θ formed by a straight line connecting one point on the cutting edge 7 and the center C with respect to the axis O extending from the center C to the tip side of the end mill body 1 is in the range of 60° to 80°. , it may not be on the rake face 5 side of the wall surface of the chip discharge groove 4 facing the opposite side of the end mill rotation direction T.

なお、本実施形態では、エンドミル本体1の切刃7が形成された切刃部3がシャンク部2と一体に形成されたソリッドタイプのボールエンドミルに本発明を適用した場合について説明したが、例えば切刃部3が形成されたヘッド部材が超硬合金や鋼材により形成されたシャンク部2の先端部に着脱可能に取り付けられたヘッド交換式のボールエンドミルに本発明を適用することも可能である。 In this embodiment, a case where the present invention is applied to a solid type ball end mill in which the cutting edge portion 3 of the end mill body 1 having the cutting edge 7 is formed integrally with the shank portion 2 has been described. The present invention can also be applied to a head-exchangeable ball end mill in which a head member having a cutting edge 3 is detachably attached to the tip of a shank 2 made of cemented carbide or steel. .

1 エンドミル本体
2 シャンク部
3 切刃部
4 切屑排出溝
5 すくい面
6 逃げ面
7 切刃
8 クーラント孔
O エンドミル本体1の軸線
T エンドミル回転方向
C 切刃7の軸線O回りの回転軌跡がなす球の中心
P 中心Cを通り軸線Oに直行する平面
θ 切刃7の軸線O回りの回転軌跡の軸線Oに沿った断面において、切刃7上の1点と中心Cとを結ぶ直線が中心Cからエンドミル本体1の先端側に延びる軸線Oに対してなす挟角
α 軸線Oに直交する断面における切刃7の径方向すくい角
A 第1の角度範囲
B 第2の角度範囲
1 end mill body 2 shank portion 3 cutting edge portion 4 chip discharge groove 5 rake face 6 flank face 7 cutting edge 8 coolant hole O axis of end mill body 1 T rotation direction of end mill C sphere formed by the locus of rotation of cutting edge 7 around axis O Center P A plane passing through the center C and perpendicular to the axis O In a cross section along the axis O of the rotational trajectory of the cutting edge 7 around the axis O, a straight line connecting a point on the cutting edge 7 and the center C is the center C A first angle range B second angle range A included angle α formed with respect to the axis O extending from the end mill body 1 to the tip side of the end mill body 1 Radial direction rake angle of the cutting edge 7 in a cross section orthogonal to the axis O

Claims (7)

軸線回りに回転されるエンドミル本体の先端部外周に、上記エンドミル本体の先端から後端側に向けて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すくい面に交差する逃げ面との交差稜線部に、上記軸線回りの回転軌跡が上記軸線上に中心を有する球状をなす切刃が形成されたボールエンドミルであって、
上記切刃は、上記エンドミル本体の先端側から、上記中心において上記軸線に直交する平面を越えて上記エンドミル本体の後端側に向けて延びており、
上記切刃の上記軸線回りの回転軌跡の上記軸線に沿った断面において、上記切刃上の1点と上記中心とを結ぶ直線が上記中心から上記エンドミル本体の先端側に延びる上記軸線に対してなす挟角が40°~60°の第1の角度範囲内で、上記1点を通り上記軸線に直交する断面における上記切刃の径方向すくい角は最小となり、
上記切刃の上記軸線回りの回転軌跡の上記軸線に沿った断面において、上記切刃上の1点と上記中心とを結ぶ直線が上記中心から上記エンドミル本体の先端側に延びる上記軸線に対してなす挟角が80°~100°の第2の角度範囲内では、上記1点を通り上記軸線に直交する断面における上記切刃の径方向すくい角が最大となることを特徴とするボールエンドミル。
A chip discharge groove extending toward the rear end side from the front end of the end mill body is formed on the outer circumference of the tip portion of the end mill body that rotates about the axis, and the chip discharge groove faces the rotation direction of the end mill and serves as a rake face. A ball end mill in which a spherical cutting edge having a rotational trajectory about the axis centered on the axis is formed at an intersection ridge between a wall surface and a flank that intersects the rake face,
The cutting edge extends from the tip side of the end mill body toward the rear end side of the end mill body beyond a plane perpendicular to the axis at the center,
In a cross section along the axis of the locus of rotation of the cutting edge about the axis, a straight line connecting a point on the cutting edge and the center is with respect to the axis extending from the center to the tip side of the end mill body. Within a first angle range of 40° to 60°, the radial rake angle of the cutting edge in a cross section passing through the one point and perpendicular to the axis is minimized,
In a cross section along the axis of the locus of rotation of the cutting edge about the axis, a straight line connecting a point on the cutting edge and the center is with respect to the axis extending from the center to the tip side of the end mill body. A ball end mill characterized in that a radial rake angle of the cutting edge in a cross section passing through the one point and perpendicular to the axis is maximized within a second angle range of 80° to 100°.
上記第1の角度範囲における上記切刃の最小の径方向すくい角は-15°以上であることを特徴とする請求項1に記載のボールエンドミル。 The ball end mill according to claim 1, wherein the minimum radial rake angle of the cutting edge in the first angle range is -15° or more. 上記第2の角度範囲における上記切刃の最小の径方向すくい角は-10°以上であることを特徴とする請求項1に記載のボールエンドミル。 The ball end mill according to claim 1, wherein the minimum radial rake angle of the cutting edge in the second angle range is -10° or more. 上記第1の角度範囲における上記切刃の最大の径方向すくい角は+15°以下であることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のボールエンドミル。 The ball end mill according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum radial rake angle of the cutting edge in the first angle range is +15° or less. 上記第2の角度範囲における上記切刃の最大の径方向すくい角は+10°以下であることを特徴とする請求項1から請求項3のうちいずれか一項に記載のボールエンドミル。 The ball end mill according to any one of claims 1 to 3, wherein the maximum radial rake angle of the cutting edge in the second angle range is +10° or less. 上記第1の角度範囲における上記切刃の径方向すくい角は、上記エンドミル本体の先端側から後端側に向かうに従い漸次小さくなって上記最小の径方向すくい角となり、次いで漸次大きくなることを特徴とする請求項1から請求項5のうちいずれか一項に記載のボールエンドミル。 The radial rake angle of the cutting edge in the first angle range is characterized in that it gradually decreases toward the rear end side from the front end side of the end mill body, reaches the minimum radial rake angle, and then gradually increases. The ball end mill according to any one of claims 1 to 5. 上記第2の角度範囲における上記切刃の径方向すくい角は、上記エンドミル本体の先端側から後端側に向かうに従い漸次大きくなって上記最大の径方向すくい角となり、次いで漸次小さくなることを特徴とする請求項1から請求項6のうちいずれか一項に記載のボールエンドミル。 The radial rake angle of the cutting edge in the second angle range is characterized in that it gradually increases toward the rear end side from the front end side of the end mill body, reaches the maximum radial rake angle, and then gradually decreases. The ball end mill according to any one of claims 1 to 6.
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