JPH0740020U - ボールエンドミル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 切りくずが十分に排出でき、且つ、先端部分
の強度が十分に高いボールエンドミルを提供する。 【構成】 ねじれ溝２０は、軸心に対して１３乃至１８
°程度の角度θだけ傾斜させられている。また、ねじれ
溝２０の溝底とすくい面２２との境界線２６の直径Ｄ
は、円弧状切れ刃稜部１４と外周切れ刃稜部１８との境
界においてボールエンドミル１０の直径の０．７２乃至
０．７８倍の大きさで、且つ、先端１９において０とな
るように滑らかに変化させられており、先端部１２にお
いては、上記境界線２６はボールエンドミル１０の半径
の１．０５乃至１．２０倍の大きさの曲率半径の円弧と
されている。また、先端１９から外周切れ刃稜部１８の
終端までの軸心方向長さは、ボールエンドミル１０の直
径の１乃至１．２５倍にされている。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、フライス盤或いはマシニングセンタ等の工作機械に用いるボールエ ンドミルに関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

略円柱状を成し、その略円柱の外周面に一端から他端側中間位置に向かうねじ れ溝が形成されると共に、その一端の軸心から外周に向かう１／４円状の円弧切 れ刃稜部が少なくとも２つ以上形成され、上記ねじれ溝の形成に伴って上記外周 面にその円弧状切れ刃稜部から連続する外周切れ刃稜部が形成されたボールエン ドミルが知られている。このようなボールエンドミルにおいては、切りくずの排 出を良好にすると共に、上記円弧状切れ刃稜部が被削材に同時に作用しないよう に、その円弧状切れ刃稜部をスパイラルギャッシュ形状とすることが一般に行わ れている。また、円弧状切れ刃稜部と外周切れ刃稜部との境界に屈曲点が存在す ると、この部分を用いる切削加工においては被削材の仕上面に切削送り方向の筋 がついてしまうと共に、ボールエンドミルが欠損或いは折損し易いため、この屈 曲点をなくして上記境界を滑らかに連続させるための製造方法が提案されている 。例えば、特公昭６０−５２９０３号公報或いは特公昭６１−４７６５６号公報 において提案されている技術は、砥石の研削面に対してボールエンドミルの軸心 が斜めになるように配置し、ボールエンドミルをその軸心回りに自転させつつ砥 石の回転軸と平行な軸心回りに回動或いは平行移動させることにより、上記スパ イラルギャッシュ形状を得ると共に、上記境界を滑らかにするものである。

【０００３】

【考案が解決すべき課題】

しかしながら、上記の技術によっても、切りくずの排出は十分良好ではなく、 また、ボールエンドミルの先端部分の強度が十分ではないために、特に負荷が高 い切削加工、すなわち、高能率仕上げ切削加工や、比較的引張強さが高い（例え ば１２５０ＭＰａ以上）高硬度被削材の切削加工の場合には、欠損や折損が生じ 易いという問題があったのである。

【０００４】 本考案は、以上の事情を背景として為されたものであって、その目的は、切り くずが十分に排出でき、且つ、先端部分の強度が十分に高いボールエンドミルを 提供することにある。

【０００５】

【課題を解決するための手段】

斯かる目的を達成するため、本考案の要旨とするところは、前記のようなボー ルエンドミルであって、(a) 前記ねじれ溝のねじれ角は、１０乃至２５°の範囲 に設定され、(b) 前記一端から前記外周切れ刃稜部の前記他端側の終端までの距 離（すなわち、有効刃長）は、前記略円柱の直径の１乃至１．８倍の範囲に設定 され、(c) 前記ねじれ溝の溝底直径は、前記円弧切れ刃稜部と上記外周切れ刃稜 部との境界において前記略円柱の直径の０．７乃至０．８倍に設定されると共に 、前記一端では０とされ、且つ、その円弧切れ刃稜部における該溝底は曲率半径 が前記略円柱の半径の１．０５乃至１．３０倍の円弧状に形成されたことにある 。

【０００６】

【作用および考案の効果】

このようにすれば、ねじれ角および有効刃長が比較的小さくされると共に、上 記境界における溝底直径が略円柱の直径の０．７乃至０．８倍と比較的大きくさ れているため、ボールエンドミルの先端部の強度が比較的高くなり、前述のよう な比較的負荷の高い切削加工においても、刃先が欠損し難いのである。更に、円 弧状切れ刃稜部における溝底の曲率半径がボールエンドミルの半径の１．０５乃 至１．３０倍にされているため、切りくずが十分に排出されるのである。

【０００７】

【実施例】

以下に、本考案の一実施例を図面を参照して説明する。

【０００８】 図１乃至図３は、本考案の一実施例である仕上げ用ボールエンドミル１０の先 端部を示す図であり、図１は側面を、図２は底面を、図３は図１とは９０°異な る方向の側面をそれぞれ示している。このボールエンドミル１０は、例えば超硬 合金、超高圧焼結体、セラミックス、サーメット、高速度工具鋼、或いは、これ らの材料を母材として表面に各種のコーティングが施された材料から成るもので ある。

【０００９】 上記ボールエンドミル１０は、半球状を成す先端部１２に曲率半径がボールエ ンドミル１０の半径に略等しい１／４円弧状の円弧状切れ刃稜部１４を備えると 共に、外周面のその先端部１２に連続する所定の長さ範囲１６には、軸心と略平 行な外周切れ刃稜部１８を備えている。また、先端部１２の先端１９中央からそ の外周切れ刃稜部１８の終端よりも他端側までの範囲に、ねじれ溝２０が形成さ れており、これにより両切れ刃稜部１４，１８にはすくい面２２が形成されてい る。なお、図２から明らかなように、円弧状切れ刃稜部１４は軸心を中心とした 点対称位置に２つ設けられており、外周切れ刃稜部１８およびねじれ溝２０もそ れぞれ軸心を中心とした点対称位置に２つ設けられている。また、一対の円弧状 切れ刃稜部１４および外周切れ刃稜部１８に沿って逃げ面２４，２４が設けられ ている。

【００１０】 上記ねじれ溝２０は、図３に示されるように軸心に対して１３乃至１８°程度 の角度θ（θ：ねじれ角）だけ傾斜させられており、先端部１２においては、ボ ールエンドミル１０の外周面が延長された円筒面上のねじれ溝がその先端部１２ の半球面に投影された形状とされている。これにより、一対の円弧状切れ刃稜部 １４，１４の図２における両端を結ぶ稜線はＳ字状とされている。また、ねじれ 溝２０の溝底とすくい面２２との境界線２６の直径（すなわち、溝底直径）Ｄは 、円弧状切れ刃稜部１４と外周切れ刃稜部１８との境界においてボールエンドミ ル１０の直径の０．７２乃至０．７８倍の大きさで、且つ、先端１９において０ となるように滑らかに変化させられており、先端部１２においては、上記境界線 ２６はボールエンドミル１０の半径の１．０５乃至１．２０倍の大きさの曲率半 径の円弧とされている。ねじれ溝２０が以上のように円筒面から投影されたＳ字 状とされると共に、滑らかなものとされた結果、外周切れ刃稜部１８と円弧状切 れ刃稜部１４、およびそれぞれのすくい面２２はその境界で屈曲点を持たず、滑 らかに連続させられている。

【００１１】 また、先端１９から外周切れ刃稜部１８の終端までの軸心方向長さ、すなわち 有効刃長は、ボールエンドミル１０の直径の１乃至１．２５倍にされている。

【００１２】 以上のように構成されたボールエンドミル１０は、図示しない工作機械の回転 軸に取り付けられ、図２における左回りに自転するように回転させられると共に 、被削材に対して相対移動させられることにより、円弧状切れ刃稜部１４および 外周切れ刃稜部１８によって切削加工が行われる。

【００１３】 ここで、本実施例によれば、ねじれ角θおよび有効刃長が比較的小さくされる と共に、円弧状切れ刃稜部１４と外周切れ刃稜部１８との境界における溝底直径 Ｄがボールエンドミル１０の直径の０．７２乃至０．７８倍と比較的大きくされ ているため、ボールエンドミル１０の先端部１２の強度が比較的高くなり、比較 的負荷の高い、例えば高能率仕上げ切削加工や比較的引張強さが高い（例えば１ ２５０ＭＰａ以上）高硬度被削材の切削加工においても、刃先が欠損し難いので ある。

【００１４】 更に、円弧状切れ刃稜部１４における溝底の曲率半径がボールエンドミル１０ の半径の１．０５乃至１．２０倍にされているため、切りくずが十分に排出され 、一層刃先が欠損し難く、高能率の切削加工が可能となる。

【００１５】 また、ねじれ溝２０が滑らかな曲面とされると共に切れ刃稜部１４，１８およ びそれぞれのすくい面２２に屈曲点が存在しないため、被削材の仕上面上に切削 送り方向の加工傷が生じない。

【００１６】 以上、本考案の一実施例を図面を参照して詳細に説明したが、本考案は更に別 の態様でも実施される。

【００１７】 例えば、前述の実施例においては、切れ刃１４，１８はそれぞれ２つづつ設け られていたが、その数は２つ以上の範囲で適宜変更される。

【００１８】 また、ねじれ溝２０のねじれ角θは、１０乃至２５°の範囲で設定され得る。 ねじれ角θが比較的小さくなると、実効すくい角が弱くなって切削性が低下する 傾向があり、比較的大きくなると、実効すくい角が強くなって切れ味は増すが切 れ刃強度が低下する傾向がある。そのため、ねじれ角θが１０°よりも小さくな ると切削性が不充分となり、２５°よりも大きくなると切れ刃の強度が不充分と なって切れ刃の欠損が生じ易くなる。なお、比較的高い切削性と切れ刃強度を確 保するためには、１２乃至２０°の範囲が好ましく、実施例で示した１３乃至１ ８°の範囲が最も好ましい。

【００１９】 また、ねじれ溝１０とすくい面２２との境界線２６の直径Ｄは、円弧状切れ刃 稜部１４と外周切れ刃稜部１８との境界においてボールエンドミル１０の直径の ０．７乃至０．８倍の大きさの範囲で設定され得る。０．７倍よりも小さい場合 には、刃先の強度が不充分となり、０．８倍を越えると切りくずの排出が悪くな る。なお、十分な刃先の強度を保ち、切りくずの排出を良好に保つためには、実 施例で示した０．７２乃至０．７８倍の範囲が好ましい。

【００２０】 また、先端部１２における上記境界線２６の曲率半径は、ボールエンドミル１ ０の半径の１．０５乃至１．３０倍の範囲で設定され得る。１．０５倍よりも小 さい場合には切りくずの排出が悪くなって切れ刃の欠損が生じ易くなり、１．３ ０倍よりも大きい場合には刃先先端における強度が低下する。なお、十分な切り くずの排出性を確保し、且つ十分な刃先先端における強度を保つためには、実施 例で示した１．０５乃至１．２０倍の範囲が好ましい。

【００２１】 また、有効刃長の大きさは、ボールエンドミル１０の直径の１乃至１．８倍の 範囲で設定され得る。直径よりも小さい場合には外周切れ刃稜部１８の長さが不 充分となって実用上の機能を保持できなくなり、１．８倍を越えると強度が不充 分となる。なお、比較的小さい方が高い強度が得られるため、１乃至１．５倍の 範囲が好ましく、実施例で示した１乃至１．２５倍の範囲が最も好ましい。

【００２２】 その他、一々例示はしないが、本考案はその主旨を逸脱しない範囲で種々変更 を加え得るものである。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施例であるボールエンドミルの側
面を示す図である。

【図２】図１のボールエンドミルの底面を示す図であ
る。

【図３】図１のボールエンドミルの他の側面を示す図で
ある。

【符号の説明】

１０：ボールエンドミル １４：円弧状切れ刃稜部 １８：外周切れ刃稜部 ２０：ねじれ溝

Claims (1)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 略円柱状を成し、該略円柱の外周面に一
   端から他端側中間位置に向かうねじれ溝が形成されると
   共に、該一端の軸心から外周に向かう１／４円状の円弧
   切れ刃稜部が少なくとも２つ以上形成され、上記ねじれ
   溝の形成に伴って上記外周面に該円弧状切れ刃稜部から
   連続する外周切れ刃稜部が形成されたボールエンドミル
   であって、 前記ねじれ溝のねじれ角は、１０乃至２５°の範囲に設
   定され、 前記一端から前記外周切れ刃稜部の前記他端側の終端ま
   での距離は、前記略円柱の直径の１乃至１．８倍の範囲
   に設定され、 前記ねじれ溝の溝底直径は、前記円弧切れ刃稜部と上記
   外周切れ刃稜部との境界において前記略円柱の直径の
   ０．７乃至０．８倍に設定されると共に、前記一端では
   ０とされ、且つ、該円弧切れ刃稜部における該溝底は曲
   率半径が前記略円柱の半径の１．０５乃至１．３０倍の
   円弧状に形成されたことを特徴とするボールエンドミ
   ル。